贝加尔湖-GVD合作项目发现银河中微子通量异常

近日，贝加尔湖-GVD(十亿吨体积探测器)合作项目的参与者对2018年至2023年间贝加尔湖深海中微子望远镜记录的事件进行了分析，研究小组的工作成果揭示了计算能量超过200太电子伏特(TeV)的中微子存在。相关研究结果已发表在《天体物理学杂志》上。

贝加尔湖-GVD望远镜位于贝加尔湖，距离湖岸3.6公里，水面以下约1300米，是世界上最大的中微子探测器之一。该设施可探测来自天体物理源的超高能粒子流，帮助科学家研究遥远过去释放巨大能量的过程、星系演化机制、超大质量黑洞的形成，以及宇宙粒子加速到超高能量的过程。贝加尔湖-GVD与IceCube和KM3NeT天文台共同构成全球中微子网络的一部分，是世界上三台运行的大型中微子望远镜之一。

研究显示，探测到的事件与银河系中线或银河赤道的平均偏差角度明显小于均匀分布的预期，表明来自低银河纬度的中微子过量，概率为1.4 × 10-2。通过将贝加尔湖-GVD的数据分析结果与IceCube实验结果进行比较，专家发现了对应关系，综合分析所有中微子事件后，误差概率降低至3.4 × 10-4。

研究结果表明，来自银河系平面的能量超过200太电子伏特的银河中微子通量比预期要大得多。这一发现与现有的宇宙射线起源模型相矛盾，需要重新审视有关其产生和传播的基本思想。

能量范围从1012到1020电子伏特的宇宙射线的起源几十年来一直是天体物理学的关键谜团之一。科学家指出，高能银河中微子可能在宇宙射线与物质和辐射相互作用的过程中与光子一起形成。与带电宇宙射线不同，中微子不会因星际磁场而偏转，从而准确指示它们的诞生地。与光子相比，中微子几乎不会被吸收或散射，因此能够从遥远或不透明的光源到达观察者。

尽管存在大气背景巨大、重建单个事件的精度有限等困难，高能天文学如今已成为研究太空的重要工具。