IceCube显示银河系是一个中微子沙漠

银河系是夜空中令人惊叹的特征，它主宰着所有波长的光，用肉眼可以看到，它就像一条从地平线延伸到地平线的朦胧星带。现在，冰立方中微子天文台首次利用中微子(微小、幽灵般的天文信使)拍摄了银河系图像。

在《科学》杂志 6 月 30 日的一篇文章中，由 350 多名科学家组成的国际组织 IceCube Collaboration 提出了银河系高能中微子发射的新证据。研究结果表明，银河系产生的中微子比一般遥远星系少得多。

威斯康星大学麦迪逊分校物理学教授、IceCube 首席研究员弗朗西斯·哈尔森 (Francis Halzen) 表示：“有趣的是，与任何波长的光不同，在中微子中，宇宙的亮度超过了我们星系中附近的中微子源。” 。

冰立方搜索的重点是南部天空，预计银河系平面发射的大部分中微子位于银河系中心附近。然而，到目前为止，宇宙射线与地球大气层相互作用产生的中微子和其他粒子的背景使得解析源自银河系的中微子变得困难——这是一个重大挑战，由于中微子产生总体上相对稀疏，因此变得更加困难。

为了克服这些挑战，德雷克塞尔大学的 IceCube 合作者开发了分析方法，选择从南方天空检测天体物理中微子。多特蒙德工业大学 IceCube 合作者开发的机器学习方法进一步改进了天体物理中微子的识别及其方向和能量重建。对银河系中微子的观测是机器学习在 IceCube 数据分析和事件重建中提供的新兴关键价值的标志。

研究中使用的数据集包括跨越 10 年的 IceCube 数据的 60,000 个中微子。将这些中微子与之前发布的银河系预计在中微子中闪耀的天空位置预测图进行比较。

用冰立方对银河平面的观测具有深远的意义。Halzen 和威斯康星大学麦迪逊分校 IceCube 同事 Ke Fang 和 Jay Gallagher 的分析表明，银河系的中微子比遥远星系的平均中微子暗 10 到 100 倍。这可能是解决极高能宇宙射线究竟在何处以及如何产生的持续谜团的重​​要线索。

方说：“一个暗示是，我们的星系在过去几百万年里并没有产生大量高能中微子的来源，这大约是自黑洞最后一次喷流活动以来的时间。”我们自己的银河系。”

IceCube 计划和未来的后续分析将进一步了解银河系的粒子加速器。

“正如通常的情况一样，科学领域的重大突破是通过技术进步实现的，”国家科学基金会物理部主任丹尼斯·考德威尔说。“高度灵敏的 IceCube 探测器提供的功能，加上新的数据分析工具，让我们对银河系有了全新的认识——以前只被暗示过。随着这些能力的不断完善，我们可以期待看到这张图片以不断提高的分辨率出现，有可能揭示人类从未见过的银河系的隐藏特征。”