通過新鏡頭觀察星系首張銀河系“幽靈粒子”肖像生成

　　基于中微子的銀河系合成圖像。圖片來源：冰立方合作組/美國國家科學基金會

　　從可見星光到無線電波，長期以來人們一直通過銀河系發出的各種頻率的電磁輻射來觀察它。科學家們現在通過確定數千個中微子的銀河起源，揭示了銀河系的獨特圖像。基于中微子的銀河系圖像，是第一張由物質粒子而不是電磁能制成的銀河肖像。研究結果6月30日發表在《科學》雜志上。

　　這一突破由南極中微子觀測站實現，這一巨大的天文臺通過使用埋在一立方公里的透明原始冰層深處的數千個網絡傳感器，探測來自太空的高能中微子的微妙跡象。

　　中微子是看不見的“幽靈粒子”，它們大量存在，但通常直接穿過地球而不被發現。當中微子碰巧與冰立方下方的冰相互作用時，這些罕見的相遇會產生微弱的光圖案，冰立方可檢測到這些圖案。一些光圖案具有高度方向性，清楚地指向天空的特定區域，使研究人員能夠確定中微子的來源。

　　團隊此次開發了一種機器學習算法，比較了冰立方10年來記錄的6萬多個此類中微子產生的級聯光的相對位置、大小和能量，并使用模擬人工數據仔細測試和驗證了這一算法。當他們最終將冰立方提供的真實數據輸入算法時，顯現的圖片展示了與銀河系中疑似發射中微子的位置相對應的亮點。這些地點觀測到的伽馬射線，被認為在理論上可產生中微子。

　　美國國家科學基金會物理部主任丹尼斯·考德威爾表示，科學上的重大突破往往通過技術進步實現。高度靈敏的冰立方探測器提供的功能，加上新的數據分析工具，讓人們對銀河系有了全新的認識。人們可期待這張肖像以不斷增加的分辨率出現，進而揭示人類從未見過的銀河系隱藏特征。