来自宇宙加速器的天体物理中微子的第一种固体证据

这是曾经观察过的第二个最高能量的中微子。iceCube物理学家名叫它伯特。在全天搜索中,在近距离中央探测器中包含的顶点的全天搜索高能量中微子事件中,观察到28个具有高于30 TEV的活动。图像:iceCube合作

在一个新出版的研究中,ICecube Neutrino的研究人员对来自宇宙加速器的Astrophysical Neverinos的第一个固体证据的发现。

ICecube Neverrino天文台是埋藏在南极冰中的粒子探测器,是人类对发现的力量的演示,科学聪明才智符合技术创新。今天,在冰中检测中微子的开创性理念近25年,ICecube合作宣布观察28个非常高能量的粒子事件,构成来自宇宙加速器的天体物理中微子的第一个固体证据。

“这是第一个指示来自我们的太阳系外部的非常高能量的中微子,在1987年观察到的百万次以上,与大型麦哲伦云中看到的超新星有关,”弗朗西斯·哈尔岑(Francis Halzen) ICECUBE和HILLDALE和GREGORY BRETING尊敬的威斯康星大学麦迪逊物理学教授。“终于看看我们一直在寻找什么。这是一个新时代的天文学曙光。“

研究详情显示在2013年11月22日发表的杂志上发表的稿件中。


四名科学家与威斯康星大学 - 麦迪逊大学通信发表了关于寻找宇宙亚底粒子,名为Neverrinos的,它是与世界上最大的科学合作之一合作。

因为它们很少与物质相互作用,所以叫中微子的几乎无麻子亚粒子可以携带有关宇宙中最高能量和最遥远现象的工作的信息。数十亿个中微子每秒都通过每平方厘米的地球,但绝大多数源于太阳或地球的氛围。

远远稀有是来自我们银河系的外部到来的中微子,长期以来一直理解为高能量宇宙射线可能源自发挥的强大宇宙物品的见解:超新星,黑洞,脉冲星,活跃的银基和其他极端丙二核现象。

ICECUBE,由国际iceCube合作,总部位于UW-Madison的威斯康星杂志粒子粒子粒子(WIPAC),旨在完成两项重大的科学目标:测量高能中微子的助势或速率,并尝试确定他们的一些来源。

本文中提出的分析显示了曾经观察过的第一型高能中性助能,这是一种高度统计学显着的信号(超过4只Sigma),其符合来自宇宙促进剂的中微子的期望。

“从早期的ICecube分析中的提示,我们使用了改进的分析方法和更多数据,以便在我们寻求难以捉摸的天体物理信号方面向前迈出一步,”乌普萨拉大学的合作发言人Olga Botner表示。“我们现在正在努力改善观察的意义,并了解这一信号意味着什么以及它来自哪里。”

“iceCube是一个美妙而独特的天体物理望远镜 - 它在南极冰深处部署,但看着整个宇宙,检测来自北方天空的地球,以及南部天空中的地球,”Vladimir Papitashvili说国家科学基金会(NSF)Polar计划划分。

“ICecube Neverrino天文台在NeStrino Astrophysical观察中开辟了一个新的时代,”NSF的物理师的Jim Whitmore,以及Papitashvili管理天文台和相关美国研究项目的操作。“这是中微子天文学领域的最前沿,现在提供了由理论家和实验主义者暂时待期待的观察。”

在2010年5月至2012年5月,ICecube探测器收集的数据中发现了28个高能量的中微子,并分析了来自天空中的任何地方的50个TeraElectronvolts(TEV)的中微子事件。这些事件不能通过其他中微子助熔剂解释,例如来自大气中微子,也不是由其他高能量事件,例如通过大气中的宇宙射线的相互作用产生的μONs。

“现在我们拥有完整的探测器,我们有敏感性来看这些事件。在看到数十万个大气中微子后,我们终于发现了不同的东西,“Halzen解释说。“我们一直在等待这么久。”

ICecube由5,160个数字光学模块组成,沿着南极下方嵌入的立式冰块嵌入86个琴弦。国家科学基金会支持的观测台通过叫做Cherenkov光的蓝光的微小闪光来检测Neverrinos,当Neutrinos在冰中互动时产生。

凭借七年的建设经过七年,冰箱探测器于2010年12月完成。它是按时和预算建立的,前两年的设计规范在其设计规范之上。

“ICecube的成功建立了世界各地数百人的努力,”博特纳说。“iceCube合作者使它发生了 - 从设计和部署在恶劣的环境中,证明了概念的可行性,以数据收获和物理分析。所有必需的齐心协力努力最终导致了本文提出的观察结果。现在,合作正在解决进一步的挑战:如何将冰箱制作到天文学的大贡献者。“

ICecube Neutrino天文台由NSF主要的研究设备和设施建设授权制定,以及来自世界各地合作伙伴资助机构的协助。NSF的极地计划和物理部门的司继续支持该项目,并提供维护和运营赠款,以及参与机构及其资金机构的国际支持。UW-Madison是领导机构,国际合作包括来自美国,德国,瑞典,比利时,瑞士,日本,加拿大,新西兰,澳大利亚,U.K.和韩国的250名物理学家和工程师。

出版物:ICecube合作,“在ICecube探测器的高能量外星中微子索尼多斯的证据”2013年11月22日的科学:卷。 342号。 6161; DOI:10.1126 / science1242856

研究报告的PDF副本:iceCube探测器的高能外星中微子中Neutrinos的证据

图像:iceCube合作

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