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奇怪的宇宙射线热点追踪南方的天空

奇怪的宇宙射线热点追踪南方的天空

作者:衡耄  时间:2017-12-20 01:01:09  人气:

作者:Anil Ananthaswamy(图片来源:NSF / B Gudbjartsson)南极上空撞击地球的宇宙射线似乎来自特定的位置,而不是均匀地分布在天空中在北方天空也可以看到类似的宇宙射线“热点”,但我们知道没有足够的源可以产生这种模式 “我们不知道他们来自哪里,”威斯康星大学麦迪逊分校的Stefan Westerhoff说 Westerhoff及其同事使用南极的IceCube中微子天文台创建了迄今为止最全面的宇宙射线到达方向的地图 IceCube探测到中微子撞击冰所产生的μ子,但它也能探测到宇宙射线撞击地球大气层所产生的μ子这些宇宙射线μ子可用于计算出原始宇宙射线粒子的方向在2009年5月至2010年5月期间,IceCube检测到320亿个宇宙射线μ子,其中值能量约为20 teraelectronvolts(TeV)这些μ子揭示了具有极高统计意义的南部天空,其中一些区域有过多的宇宙射线(“热点”),另一些则缺乏宇宙射线(“冷”点)在过去的两年里,新墨西哥州洛斯阿拉莫斯的米拉格罗天文台和仰巴贾恩的西藏空气淋浴阵列在北方天空也看到了类似的模式 “有趣的是,这些模式可以在[这些实验]之间进行匹配,至少是定性的它们具有非常不同的技术和系统效应,“宇宙射线物理学家Paul Sommers在宾夕法尼亚州立大学的大学公园说 “我认为这些热点是一个很好的谜”这是一个谜,因为热点必须在地球约0.03光年内产生更进一步,银河磁场应该使粒子偏转太多,以至于热点会被涂抹在天空中但是,不知道存在这样的来源 IceCube看到的一个热点指向Vela超新星遗迹的方向,这可能是宇宙射线的来源,但它距离我们差不多1000光年来自如此大距离的宇宙射线应该在路线上不断受到银河磁场的冲击和偏转,因此当它们到达地球时应该失去所有的方向性换句话说,这种长距离宇宙射线应该看起来来自天空的各个部分这不是观察到的 Milagro也看到了似乎来自遥远来源的热点作为解释,爱尔兰都柏林高等研究院的Felix Aharonian及其同事已经提出,在源和我们的太阳系之间可能存在“管”磁场线,将宇宙射线向我们汇集然而,Aharonian承认这一理论具有高度的推测性其他人提出,称为磁重联的局部现象 - 其中太阳磁场线交叉和重新排列,将磁能转换为动能 - 可以将局部宇宙射线加速到TeV范围内的能量并将它们射向地球,从而产生观察到的热点 “这意味着太阳系中有一颗Tevatron,”Aharonian说,他指的是伊利诺斯州巴塔维亚的费米实验室的粒子加速器 “这也很疯狂,但它至少不如其他解释那么疯狂”韦斯特霍夫的团队周六在加利福尼亚州阿纳海姆举行的美国物理学会会议上展示了他们的成果更多关于这些主题: