作者|周已皓
审核|朱铮忠
编辑|杜飞
根据粒子物理的研究结果，组成世界的基本粒子有12种，6种夸克，3种带电轻子以及3种中微子。中微子的“中”，意思是它呈电中性，不带电，而“微”字说明了它质量很轻。事实上，中微子只会参与非常弱的相互作用，并且以接近光速的速度运动，因此，它的穿透能力非常强。100亿个中微子穿透像地球那么厚的物质，只有一个会发生反应。
中微子想象图|图源：www.techexplorist.com
宇宙间充斥着大量的中微子，而它们大多是由恒星的核聚变产生的，通过研究中微子，我们就能知道恒星演变的过程。由于中微子的质量很小，确保了其对于恒星温度的辐射性；又由于中微子几乎不与物质发生作用，相比于光子，它更能保留恒星内部演化的信息。
恒星演化发射中微子|图源：www.researchgate.net
除此之外，中微子还有一个特点特别能勾起天文学家的兴趣，中微子从太阳逃逸只需要2秒钟，而不是光子所需的10万年，因此，它们还是太阳的实时信使。
世界时2017 年9月22日20时54分30.43秒，位于南极的冰立方（IceCube）中微子天文台探测到一个能量约为290 TeV的高能缪子中微子。这是首个拥有银河系之外源头的超高能中微子事件。利用电磁波、中微子两种信使，揭开了另一种信使——高能宇宙线起源的百年之谜：蝎虎座BL型天体，一个喷流方向正对着地球的活动星系核（我们也可以称其为耀变体）。这是多信使天文学的一大里程碑事件，也是人类历史上首次探测到TeV级别的中微子并确定其源头。相比之下，太阳发射的能量约为0.3MeV级别的中微子以及SN 1987A爆发时观测到的能量约为10MeV级别的中微子都相形见绌。
南极IceCube望远镜|图源：http://www.jeffreydonenfeld.com
能量超过5×10^19eV的高能质子与原子核一般被称为极高能宇宙线，对其的研究一直是天体物理学的热点。然而，能够产生极高能宇宙线的事件在宇宙中发生次数相对较少，极高能宇宙线本身在穿过复杂的宇宙空间到达地球后“信息”也会不够“纯净”。因此，天文学家们观测这些宇宙线的强子反应中产生的中微子往往能使天文学家们获得其起源的额外信息。现代天文学已然从单一电磁波逐渐发展为电磁波、引力波等多方面的多信使天文学时代，而现在，掌握了中微子“溯源”使得中微子这一有力信使也加入了现代天文学的队伍，共同探寻宇宙的奥秘与真理。
参考文献：
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2. 柳若愚.高能中微子和极高能宇宙线起源天体的理论研究[J].天文学报,2019,60(01):96-97.
3. 傅雪,史永超.宇宙深处:探索高能天文中微子之谜——访冰立方中微子天文台徐东莲[J].科技导报,2018,36(18):105-108.
4. 石洋. 恒星中微子能谱的研究[D].新疆大学,2019.
5. 刘博洋.“它来自黑洞，穿越40亿光年，在南极遇到块“冰立方”，冷得一哆嗦”
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