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17万光年外的超新星爆发,终于让科学家找到那种神秘的粒子!

2017-09-13 19:05:56生活 宇宙探索

几百年来,天文学家一直在研究很久以前遥远星系里的超新星的残骸,到了1987年他们取得了突破,目睹了一场爆发,这也是望远镜发明近400年来最亮的一次超新星爆炸,科学家们全副武装,观察那神奇的爆炸。

它就发生在我们银河系旁,最先发现它的是年轻的智利天文学家奥斯卡-杜亚尔德。1987年2月23日夜晚杜亚尔德走到外面抬头望了一下天空,他看到的是大麦哲伦星云,注意到那里多了一颗星,用望远镜观察确定是一个超新星爆发。

在恒星爆发时天体物理学家会像搜寻犯罪的线索的调查员那样,深知恒星死亡后的几个小时是关键所在,所以在1987年当400年里最近的超新星出现时,天文学家必须尽快行动。之后的研究发现,它就在17万光年之外,但对于天文学家来说只是一箭之遥。

超新星1987A在一个小星系里,叫大麦哲伦星云,一个围绕着我们较大的银河系运转的矮星系,作为那年第一个超新星这个特别的邻近的超新星,简单命名为SN1987A。

当时全球数十名经验丰富的天文学家做好了行动的准备,装备有尖端的工具和望远镜,他们将自己的注意力及装备转向天空,仔细审视超新星1987A,了解到在超新星最先几个小时里温度最高,并发出大量的紫外线。

科学家找到了那颗爆发的恒星,它就是SK-69202,同时他们确认了那是颗大恒星,其质量是太阳的20倍,检查了光谱信息,科学家看到了清晰的氢线,具有明显的II型核塌缩超新星的特征。

但是为了证实自己的怀疑,证明核塌缩理论,科学家们必须更多一点的物理证据,他们需要中微子,那些科学家预言过的幽灵粒子会在爆发时释放出来。

在20世纪80年代早期,科学家在世界各地建造了一批中微子探测器,它们装在地下深处的铁罐里,注满了数吨的纯净水,但是这些探测器尚未捕获到一个超新星中微子。

幸运的是,几年之后的1987年2月23日科学家终于捕捉到了中微子,两个探测器其中一个在日本的福冈地下,另一个在俄亥俄州伊利湖底,捕捉到了一打难以捉摸的粒子。探测器容器中的水里装有光探测器,用来观测中微子与罐子里的物质相互作用所产生的细微闪光。

有史以来第一次地球上的科学家看到了超新星内核产生的神秘的中微子的直接证据!如今科学家们知道了20世纪30年代最早提出的理论是正确的,大质量恒星的大质量内核塌陷会形成中子星,因为在那个过程中,会发射出大量的中微子!


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