
暮光的Icecube天文台看起来像是一种外星结构,但实际上是探索宇宙的独特工具。图片来源:Martin Wolf,Icecube/NSF
Messier 77,也被称为NGC 1068,是我们自己外面研究最多的星系之一,但仍然会感到惊讶。受业余天文学家的挚爱,因为它美丽的螺旋形状,Messier 77据揭示,正在产生许多高能中微子。为了发现这一研究人员必须像大多数天文学一样,而不是进入太空或山顶,而是在南极冰的深处。这一发现可以帮助解释来自各个方向的丰富宇宙中微子。
中微子是1930年首次提出的,因为物理学家注意到某些核反应的产物的能量和动力少于事前。由于这违反了各种法律,因此得出的结论是,必须有一个未检测到的缺失粒子,但是花了26年才能找到适合必要要求的粒子。
现在,我们知道宇宙充满了宇宙中微子,每秒就会经过数十亿美元。但是,它们很难检测到,以至于我们发现很少,并且对它们的来源仍然不确定。但是,一篇新论文揭示了Messier 77正在生产很多,它可能代表了一类同样的星系。这可以解释为什么存在更多的高能中微子,而不是归因于以前的已知来源。
发现与之相关的中微子的发现SN 1987a,几个世纪以来最接近地球的超新星表明,爆炸的恒星为宇宙中微子提供了主要来源。但是,如果Messier 77中有一个超新星,我们希望对此有所了解。在4700万光年之外,它比1987a的距离要远得多,但比我们每年发现的绝大多数超新星更近。
Icecube天文台首次发现了高能中微子来源,TXS 0506 + 056,,,, 在 2018年,几乎是Messier 77的100倍,并且位于猎户座的肩膀。但是,两者之间似乎没有太多相似之处。 TXS 0506+056是一个Blazar这是一种星系,其超大型黑洞的近光速喷头朝向地球。 TXS 0506+056允许科学家同时观察这些射流产生的伽马射线和中微子。
尽管Messier 77在本地宇宙中具有异常活跃的超级质量黑洞,但未检测到喷气机,因此被称为射电Quiet活性银河核(AGN)。

当中微子击中原子核时,艺术家对冰上的亮光的印象。图片来源:Nicolle R. Fuller,IceCube/NSF
宾夕法尼亚州立大学的Kohta Murase博士说:“无线电广播的Agns……比大麻和无线电大声疾呼更丰富,可能有助于解释观察到的宇宙中微子的数量。”
“在2018年从TXS 0506+056发现中微子的兴奋之后,找到一个我们可以在IceCube上看到的稳定中微子的来源的来源更令人兴奋,”阿德莱德大学的同事加里·希尔(Gary Hill)陈述。
威斯康星大学 - 麦迪逊分部的弗朗西斯·哈尔森(Francis Halzen)教授说:“一个中微子可以挑出一个来源。但是,只有多个中微子的观察才能揭示出最有活力的宇宙物体的模糊核心。”陈述。 “ IceCube从NGC 1068中积累了大约80个中微子的Teraelectronvolt Energy,这还不足以回答我们的所有问题,但它们绝对是实现中微子天文学的下一个重要一步。”
中微子与普通物质的相互作用很差,其来源并没有被尘埃云所隐藏。不幸的是,如果我们无法直接看到它们的来源,就很难弄清楚什么会产生中微子。
中微子的弱相互作用迫使其探测器必须通过寻找在罕见的场合发出的光闪光来操作,中微子在撞击原子核时会产生muons。

Icecube实验室依靠86个字符串,这些字符串检测到立方公里的ICE IT研究中的光闪烁。图片来源:阿德莱德大学
通过构建更大,更深的探测器,可以捕获更多的中微子,以及那些移动速度更快,从而携带更多能量的人。Icecube Gen-2计划。这不仅允许科学家了解更多有关Messier 77的信息,还可以将附近的星系与类似但更遥远的中微子生产商进行比较。
“仿佛Icecube将地图递给了宝藏,”德意志埃莱克特伦(Elektronen)的同步性马里克·科瓦尔斯基(Marek Kowalski)博士说。