中微子是一種不帶電的基本粒子,在宇宙中大量存在,但極少與其他物質發生相互作用,難以探測。地球上絕大多數中微子由太陽與地球大氣產生,相當少的一部分來自太陽系之外。理論上,宇宙射線撞擊銀河系中的星際物質會產生高能中微子,但其信號淹沒在外來中微子的"背景雜音"中難以區分,這項研究中團隊找到了具有統計顯著性的信號。
"冰立方"位於南極的地下冰層中,主體是體積1立方千米的純淨冰塊和數千個光學感測器。每時每刻都有大量中微子穿過地球,其中極少數會與冰塊中的原子核碰撞,產生特殊的閃爍,光學感測器可以捕捉這些閃爍。
研究團隊分析了"冰立方"在2011年5月至2021年5月之間記錄到的約6萬個高能中微子事件,與不同的理論模型對照,找到了來自銀河系平面的中微子信號。銀河系平面是一個盤狀平面,集中了銀河系的大部分品質,這裡的星際物質密度比其他區域更大,與宇宙射線相互作用產生的中微子也就更多。
這項成果有助於追溯宇宙射線的來源,並為研究銀河系提供新的觀測視窗。宇宙射線是速度接近光速的亞原子粒子,主要是質子和氦原子核,還有少量重元素原子核,其確切來源尚不為人知。
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