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南極 IceCube 找不到與 ANITA 同時發生的微中子爆發事件
2020-07-10 17:09:15 *
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作者 主題: 南極 IceCube 找不到與 ANITA 同時發生的微中子爆發事件  (閱讀 537 次)
peter
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文章: 37003



« 於: 2018-07-13 18:41:44 »

南極icecube還是沒找到太陽大氣微中子

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https://technews.tw/2018/07/13/icecube-neutrino-cosmic-rays-miraculous-supernova-blazar/

自宇宙射線發現以來,天文學家為了解開它們的起源地幾乎要抓破頭皮,有一種稱為微中子的幽靈粒子可以幫助解開奧秘,但我們需要有追蹤微中子的技術與儀器。終於,位於南極的 IceCube 探測器辦到了!這是科學家第一次匹配宇宙微中子起源,來自距離地球 40 億光年遠的耀變體 TXS 0506 + 056。


首先講講宇宙射線與微中子的關係。超高能宇宙射線是帶電的高能亞原子粒子,99% 為質子和氦原子核(即 α 粒子),由奧地利物理學家 Victor Hess 在 1912 年證實來自外太空而不是地球上的放射性元素,能量可達 10 9  ~10 20  電子伏特(比 1 億兆還要高),比地球最強人造粒子加速器「大型強子對撞機(LHC)」粉碎質子的能量還要高出 1,000 萬倍。但因為宇宙射線是帶電粒子,行進路徑只要遇到磁場就會被偏轉(所以地球偏轉掉大部分危險宇宙射線),因此我們不可能追蹤出它的起源點,這就是為何科學家始終解讀不了宇宙射線來自何方的阻礙。

而微中子雖然同樣精力充沛,卻不帶電荷(電中性),即便路過最強大的磁場也不會被轉移焦點,自生成後就以趨近光速的速度在太空中直線前進,加上這些幽靈粒子只參與弱交互作用和重力交互作用,因此除非它撞到其他物質產生相應的帶電粒子,否則很難發現;也就是說,微中子可以輕易穿過行星、恆星、星系、星際塵埃等一般物質,就像子彈打過霧一樣輕鬆且不易改變本質。

最重要的,無論是帶電的宇宙射線粒子還是不帶電的微中子粒子,實驗證據表明兩者都會在質子加速器中產生,地球上的質子加速器為 LHC,那麼宇宙的質子加速器是誰?等我們找出宇宙微中子的起源就知道了。科學家相信,只要能找到微中子起源,就等同於找到宇宙射線起源。
« 最後編輯時間: 2020-02-12 11:04:25 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2018-07-17 15:41:30 »

http://www.epochtimes.com/b5/18/7/14/n10562918.htm

自宇宙射線發現以來,天文學家一直希望能解開其起源。雖然有一種稱為微中子的幽靈粒子可以幫助解開奧祕,但需要有追蹤微中子的技術與儀器。最近,位於南極的IceCube探測器做到了這一點。使得科學家第一次揭祕宇宙微中子起源——來自距離地球40億光年遠的耀變體TXS0506+056。

宇宙射線一直是科學家重點關注的對象。這是因為宇宙射線成分龐雜,有一大部分是高能質子,但還有其它原子核、電子、中微子,甚至包含一些反物質成分。同時,這些粒子能量極高。目前看到的最高能量宇宙射線能量可以超過地球最強大粒子加速器所能達到能量的上億倍。科學家一般認為,宇宙射線這麼豐富的組成成分必定有多個不同的來源,有些可能是銀河系內產生的,有些可能是銀河系以外產生的,並且它們肯定來自於非常強大的天體。但科學家難以理解宇宙射線的起源。

7月12日,由IceCube中微子觀測台領銜的十幾個國際觀測組聯合發表在《科學》雜誌上的論文報告說,成功發現了一個產生宇宙射線的耀變體。耀變體是一種活動星系,其中心的超大質量黑洞在強力吸積周圍物質時,會產生高能等離子體噴流,造成大量輻射。耀變體也是目前已知最明亮的天體之一。

這次發現的耀變體編號為TXS0506+056。IceCube發現了從這個耀變體方向發射來的高能宇宙中微子。這說明耀變體很可能在加速宇宙射線。果然,包括費米伽馬射線空間望遠鏡(Fermi gamma-ray space telescope)、MAGIC大氣契倫可夫望遠鏡陣在內的十幾個空間及地面望遠鏡發現TXS0506+056的輻射突然激增,這意味著耀變體正在發生強力的粒子加速過程。因此,科學家認定TXS0506+056正在產生高能宇宙射線。

這項新發現具有劃時代的意義。首先,它第一次證實了至少一部分高能宇宙射線來自於活動星系。作為宇宙中最強大的天體之一,活動星系早已被猜測是宇宙射線的源頭。這次的發現成功證實這一假說。其次,這是繼引力波之後多信使天文學的又一重大突破。多信使天文學是指除了傳統的多波段光譜觀測之外,還融入了諸如引力波、宇宙中微子、宇宙射線等其它天文信號的總和天文觀測。這些非光學天文信號帶有獨特的宇宙信息,可以幫助人們進一步認識宇宙。

最後,也或許是最重要的一點,這次發現揭祕了遙遠宇宙中發生的巨變。耀變體是星系中心黑洞強烈吸積周圍物質並釋放大量能量產生的。由於其強大的輻射,星系中幾乎不可能有生命存活,甚至附近的星系都難以維持生命。同時,黑洞的吸積及噴流作用會造成星系內及星系間物質的劇烈演化。因此,這次的新發現很可能標誌著遙遠宇宙中星系重組更新的過程。

在宇宙射線衝擊地球大氣層的過程中,會電離甚至分解大氣層中的氣體分子,並產生大量輻射。事實上,來自宇宙射線的輻射占有地球的背景輻射的很大一部分,遠高於平均人造背景輻射量。如果脫離地球大氣層的保護,宇宙射線將變得非常致命。因此在設計宇宙飛船和太空服時都要重點防範宇宙射線的影響。#
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« 回覆文章 #2 於: 2020-02-12 11:01:44 »

還是沒找到 
http://www.tam.museum/astronomy/astronomy_detail.php?lang=tw&id=774
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« 回覆文章 #3 於: 2020-02-12 11:02:10 »

http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=3&topic=8830.0
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« 回覆文章 #4 於: 2020-02-12 11:03:06 »

https://technews.tw/2020/02/11/zee-burst-neutrino-particle-physics-anita-icecube-askaryan-effect/

幽靈粒子「微中子」至今依然籠罩在重重謎團之下,科學家還在想它們的極微小質量從何得來、以及為何南極洲的 2 個微中子實驗台的觀測結果有出入。

在最初的粒子物理標準模型中,微中子是種靜質量為零的粒子,直到 20 年前,科學家才確認微中子具有質量,只是和其他粒子可以說微不足道,去年,科學家更首度界定出微中子的最大質量上限,比電子還要輕 1,000 萬倍。

然而微中子從哪裡得到質量?這是粒子物理學標準模型中最令人困惑的問題之一。

檢測微中子又是另一大挑戰,目前探尋微中子的設備並非直接檢測微中子,而是等待微中子撞擊探測器內(裝滿純水)的原子,產生帶電輕子如:電子、介子等,後者發出光,接著再通過檢測光或輕子,我們才知道幽靈粒子微中子已經與探測器發生相互作用。

目前最好的微中子探測器之一是位於南極洲冰下的 IceCube 微中子觀測站,由於冰層更容易吸收各種雜散粒子(如宇宙射線、伽馬射線),可以避免敏感探測器被干擾,確保檢測到的事件來自微中子。

不過除了 IceCube,南極洲還有另一個利用氦氣球懸掛在離地 35,000 公尺高空的微中子實驗台,稱為南極瞬態脈衝天線(ANtarctic Impulsive Transient Antenna,ANITA),利用另一種方式來探測微中子:當高能微中子撞擊冰層後會發射出無線電脈衝(稱為阿斯卡萊恩效應),

奇怪的是,ANITA 探測到的微中子強度比 IceCube 檢測到的還要高數百倍,照理說若有強大天體物理事件朝地球方向射出微中子流,則 IceCube 應該也能檢測到相同事件,然而事實上, IceCube 找不到與 ANITA 同時發生的微中子爆發事件。

科學家表示,這有 2 種可能性,一種是 ANITA 設計有缺陷而誤報,另一種是這些高能微中子事件由標準模型之外的過程所引起,因為根據目前的粒子物理標準模型,沒有辦法產生如此高能量的微中子。

世界各地已經準備推出新一代微中子設備投入檢測,包括美國的深層地底微中子實驗(Deep Underground Neutrino Experiment,DUNE)、日本的超巨型神岡探測器(Hyper-Kamiokande,縮寫 HK)、以及南極洲的精密冰立方微中子觀測站(PINGU);理論方面,目前科學家也已完成緲子對撞機的關鍵實驗,如果有朝一日打造出緲子對撞機,就能進一步分析微中子。
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