什么是幽靈粒子呢？在2018年年中，來(lái)自太陽(yáng)系外的幽靈粒子，它的來(lái)源發(fā)現(xiàn)，在科學(xué)界中引起了巨大的轟動(dòng)。但是，幽靈粒子到底是什么呢？這一發(fā)現(xiàn)意味著，也被稱(chēng)作中微子的幽靈粒子是不帶有電荷和幾乎沒(méi)有質(zhì)量的基本粒子。中性電荷是中微子命名的來(lái)源。由于缺乏電荷和質(zhì)量，他們不與任何物質(zhì)發(fā)生相互作用。觀測(cè)它們是非常困難的，就像閉著眼睛，戴著眼罩在黑暗的房間里去找到一個(gè)黑色的物體一樣。即使在20世紀(jì)30年代幽靈粒子的存在第一次被假設(shè)之后，科學(xué)家們也耗費(fèi)了20年的時(shí)間才成功地探測(cè)到他們。

更令人啼笑皆非的是這些中微子在我們的周?chē)聦?shí)上每秒鐘都有萬(wàn)億個(gè)中微子穿過(guò)我們的身體，所以這些神秘的非交互式粒子又是從哪里來(lái)的？

它們大多數(shù)來(lái)自我們的太陽(yáng)，但是其他高能中微子的起源是更加的神秘，似乎是在什么地方。在深空中，中微子和宇宙射線密切相關(guān)。高能粒子的來(lái)源也是令人難以捉摸，它們和其他原子的相互作用能夠產(chǎn)生中微子，不像中微子，中微子的路徑和磁場(chǎng)相互作用，它穿過(guò)宇宙的路徑遵循一條直線的宇宙射線，并且它們的路徑可能不穩(wěn)定。宇宙射線的第一個(gè)跡象就是德國(guó)物理學(xué)家在1909年偶然遇到的。

特奧多爾·沃爾夫發(fā)明了一種探測(cè)高能帶電粒子的裝置，他發(fā)現(xiàn)在埃菲爾鐵塔的頂部的輻射水平高于底部。三年后，1912年，奧地利裔美國(guó)物理學(xué)家維克多·赫斯將改進(jìn)的沃爾夫型驗(yàn)電器放在熱氣球中，使其升空進(jìn)入大氣層中，證實(shí)了在高處的輻射傳導(dǎo)遠(yuǎn)多于地面附近。在一次近乎完全的日全食的實(shí)驗(yàn)中，他推斷：除了太陽(yáng)之外，一定還有另一個(gè)來(lái)源，當(dāng)科學(xué)家們對(duì)這些非太陽(yáng)中微子和宇宙射線的來(lái)源已經(jīng)具備了理論知識(shí)時(shí)。

它只有用專(zhuān)業(yè)的設(shè)備----例如在2010年南極地區(qū)阿蒙森-史考特南極站完善的冰立方中微子天文臺(tái)探測(cè)器----去研究，才能夠被證明。這種高度專(zhuān)業(yè)化的裝置意在探測(cè)和研究被稱(chēng)為數(shù)字光學(xué)模塊的光學(xué)球體組成的冰立方傳感器的幽靈粒子。

當(dāng)被部署好后，它們被連接起來(lái)放置在2450米深的地下，兩名工作人員檢測(cè)所有粒子的難以捉摸的信號(hào)。中微子們相互作用的其中一種方式，就是通過(guò)在與原子碰撞后產(chǎn)生了二次帶電粒子，這種相互作用在2017年發(fā)現(xiàn)并命名為冰立方170922，警報(bào)一旦被探測(cè)到就會(huì)發(fā)送到其他幾個(gè)天文臺(tái)，以幫助追蹤這種粒子的來(lái)源。天文臺(tái)共有18個(gè)，包括主要的大氣伽馬成像切倫科夫望遠(yuǎn)鏡和美國(guó)宇航局的費(fèi)米伽馬射線空間望遠(yuǎn)鏡，它們收集了關(guān)于中微子來(lái)源的數(shù)據(jù)，并在經(jīng)過(guò)一些數(shù)字運(yùn)算后測(cè)量了從無(wú)線電波到伽馬射線的整個(gè)電磁波譜。

可以確認(rèn)的是，幽靈粒子的來(lái)源是被稱(chēng)為T(mén) X s o5 o 6 + o5 6，它是宇宙中最亮的物體之一。Blazers最初被認(rèn)為是來(lái)自我們星系的不規(guī)則恒星，但實(shí)際上是巨大的星系核——從我們的星系外發(fā)出的強(qiáng)大的伽馬射線束和不規(guī)則的電磁輻射束。當(dāng)大質(zhì)量恒星的生命周期結(jié)束并開(kāi)始坍縮時(shí)，它們會(huì)受到強(qiáng)大的引力，而它們周?chē)奈e盤(pán)由于這個(gè)過(guò)程產(chǎn)生了巨大的能量,因此人們認(rèn)為Blazers是由中心的黑洞提供能量的，這個(gè)過(guò)程讓他們就像巨型粒子加速器一樣。這些每天照耀地球的閃耀著的粒子和來(lái)自遙遠(yuǎn)星系的持續(xù)的能量流追蹤中微子冰立方7:09，科學(xué)家追溯它的來(lái)源時(shí)，竟一石二鳥(niǎo)地發(fā)現(xiàn)關(guān)于宇宙射線和中微子。我們現(xiàn)在知道中微子和宇宙射線來(lái)自Blazers。

通過(guò)理解中微子，我們?cè)诶斫庥钪嫒绾芜\(yùn)轉(zhuǎn)方面邁出了一大步。我們還有一個(gè)關(guān)于多信使天文學(xué)——一種解釋四種主要類(lèi)型的太陽(yáng)系外能量的天文學(xué)的疑問(wèn)，中微子、電磁輻射、宇宙射線和引力波引力波是由大質(zhì)量物體在時(shí)空中彎曲而產(chǎn)生的，電磁輻射是由帶電粒子加速結(jié)合而產(chǎn)生的，這些來(lái)源可以告訴我們很多關(guān)于宇宙的信息。盡管我們的宇宙方程還很不完整，但現(xiàn)在有了這些關(guān)于幽靈粒子和宇宙射線的新信息，它就變得更有意義了。我們可以放下舊的問(wèn)題，開(kāi)始構(gòu)想新的問(wèn)題，這對(duì)天體物理學(xué)來(lái)說(shuō)是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，這些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)將引領(lǐng)我們走向未來(lái)，新發(fā)現(xiàn)也許就在眼前。