俄罗斯天体物理学家追踪中微子-神秘的“幽灵粒子”-谁都没有想到

俄罗斯RATAN-600望远镜有助于了解宇宙中微子的起源。

俄罗斯研究人员将高能中微子起源追溯到遥远的类星体中的黑洞。

俄罗斯天文学家已经接近解决高能中微子来自太空的神秘问题。研究小组比较了南极中微子观测台IceCube收集到的难以捉摸的粒子和射电望远镜测得的长电磁波的数据。宇宙中微子被证明与遥远活跃星系中心的耀斑有关，据信这些星系拥有超大质量黑洞。当物质落入黑洞时，其中一些物质会加速并喷射到太空中，从而产生中微子，然后以接近光速的速度沿宇宙滑行。

该研究于2020年5月12日发表在《天体物理学杂志》上。

中微子是神秘的粒子，很小，以至于研究人员甚至都不知道它们的质量。它们毫不费力地穿过物体，人甚至整个行星。当质子加速到接近光速时，就会产生高能中微子。

俄罗斯天体物理学家关注200万亿电子伏特或更高的超高能中微子的起源。该小组将埋在南极冰层中的IceCube设施的测量结果与大量无线电观测结果进行了比较。人们发现类拟粒子在类星体中心的射频耀斑中出现。

类星体是某些星系中心的辐射源。它们由一个巨大的黑洞组成，该黑洞消耗了漂浮在磁盘周围的物质，并喷出了非常强大的超热气体射流。

“我们的发现表明，高能中微子在活跃的银河核中诞生，特别是在放射耀斑期间。由于中微子和无线电波都以光速传播，因此它们同时到达地球。”该研究的第一作者亚历山大·普拉文说。

Plavin是俄罗斯科学院列别捷夫物理学院和莫斯科物理与技术学院的博士研究生。因此，他是为数不多的年轻研究人员之一，他们在科学生涯之初就获得了这种能力的成果。

中微子来自任何人都没想到的地方

在分析了IceCube探测到的大约50个中微子事件之后，研究小组表明，这些粒子来自行星周围射电望远镜网络看到的明亮类星体。该网络使用最精确的方法来观察无线电波段中的远距离物体：非常长的基线干涉测量法。通过在全球范围内放置许多天线，此方法可以“组装”巨型望远镜。该网络的最大组成部分是位于埃弗斯贝格（Effelsberg）的马克斯·普朗克学会（Max Planck Society）的100米望远镜。

另外，研究小组假设中微子在放射耀斑中出现。为了检验这一想法，物理学家研究了北高加索地区俄罗斯RATAN-600射电望远镜的数据。尽管人们普遍认为高能中微子应该与伽马射线一起产生，但这一假设被证明是非常合理的。

“有关高能中微子起源的先前研究一直是在'聚光灯下'寻找它们的来源。”我们认为我们会测试一个非常规的想法，几乎没有成功的希望。但是我们很幸运！来自MIPT列别捷夫研究所的尤里·科瓦列夫（Yuri Kovalev）和马克斯·普朗克射电天文研究所的评论。“多年以来在国际射电望远镜阵列上的观测数据使这一发现非常令人兴奋，而射电波段对于确定中微子起源至关重要。”

RAS核研究所的谢尔盖·特洛伊茨基（Sergey Troitsky）表示：“起初结果似乎'太好'了，但经过仔细地重新分析数据后，我们确认中微子事件显然与射电望远镜接收到的信号有关。”添加。“我们根据RAS特殊天文台的RATAN望远镜历时多年的观测数据检查了这种关联，结果随机的可能性仅为0.2％。对于中微子天体物理学来说，这是相当成功的，我们的发现现在需要理论上的解释。”

研究小组打算使用贝加尔湖水下中微子探测器贝加尔湖-GVD的数据，重新检查发现结果，并揭示类星体中微子起源的机制，该设备处于建设的最后阶段，并且已经部分运行。用来发现中微子的所谓Cherenkov探测器（包括IceCube和贝加尔湖GVD）依靠大量的水或冰作为最大化中微子事件数量和防止传感器意外发射的一种手段。当然，用射电望远镜继续观察遥远的星系对这项任务同样重要。

参考：“关于高能中微子起源于高亮度中微子起源的观测证据”，亚历山大·普拉文，尤里·科瓦列夫，尤里·科瓦列夫和谢尔盖·特洛伊茨基，亚历山大·普拉文，2020年5月12日，天体物理学杂志。DOI：
10.3847 / 1538-4357 / ab86bdarXiv：
2001.00930