高能宇宙線的起源是百年之謎,,我們既不知道它們從哪兒來,也不知道其加速機制,。人們猜測它的來源可能包括中子星,、伽瑪射線暴,、極端超新星、活動星系核等,。
在耀變體噴流中,,帶電粒子可以加速到極高能量,。由于帶電粒子受宇宙中磁場的偏轉(zhuǎn),當(dāng)它們到達地球時,,我們并不知道它們來自何處,。也許它們已在銀河系中旋轉(zhuǎn)了幾十圈,才飄飄蕩蕩地抵達地球,。被噴流加速的質(zhì)子或者核,,與物質(zhì)相互作用時能產(chǎn)生高能介子,最終衰變成光子和中微子,,而中微子是不受磁場干擾的,,能夠直指源頭??吹?90TeV的中微子,,意味著耀變體噴流可以產(chǎn)生至少幾萬TeV的質(zhì)子和核,很可能就是宇宙中能量最高的粒子的出生地,。
耀變體(Courtesy: A Marscher,, PhysicsWorld)
謎底解開了嗎?
實際上2016年冰立方就報道了活動星系核與高能中微子的關(guān)聯(lián),,相關(guān)性為95%,,從嚴(yán)格的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來看并不夠高,因此存在爭議,。
在發(fā)現(xiàn)這個中微子后,,冰立方重新檢查了以前的數(shù)據(jù),在這個方向上又找到一些中微子,,使相關(guān)性達到了99.9%,,約為3.5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差。不過離科學(xué)發(fā)現(xiàn)的5倍標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)還差一點,。
冰立方計劃近期開始升級,,將體積增大10倍。即便現(xiàn)在的結(jié)果不足以讓人信服,,未來也肯定能毫無爭議地確定答案,。
有意思的是,冰立方也可以在其中心一小塊區(qū)域加大光傳感器的密度,,更準(zhǔn)確地探測大氣中微子,,從而確定中微子的質(zhì)量順序(這個實驗稱為PINGU),而這是建設(shè)中的江門中微子實驗的主要科學(xué)目標(biāo)之一,。假如PINGU實驗得到高優(yōu)先權(quán)的話,,將是江門實驗最有力的競爭對手。不過項目團隊經(jīng)過曠日持久的討論,將優(yōu)先權(quán)放在了擴大冰立方陣列上,。畢竟,,質(zhì)量順序有多個實驗可以做,而冰立方只有一個,。