南極“冰立方”探測到來自銀河系平面的中微子

　　國際天體物理學合作項目“冰立方中微子天文臺”的研究人員29日在《科學》雜志發表論文說，他們利用機器學習技術挖掘“冰立方”的觀測數據，探測到了來自銀河系平面的中微子信號。

　　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“背景噪音”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”位于南極的地下冰層中，主體是體積1立方千米的純凈冰塊和數千個光學傳感器。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，光學傳感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質量，這里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。

　　這項成果有助于追溯宇宙射線的來源，并為研究銀河系提供新的觀測窗口。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。