天体物理学家团队在费米实验数据中发现高能银河系光子信号

在俄罗斯国立核研究大学“莫斯科工程物理学院”（NRNU MEPhI）的参与下，国际天体物理学家团队在费米实验数据中发现了高能银河系光子信号。这一发现可以解释阿蒙森-斯科特南极站“冰立方”（IceCube）中微子观测站之前记录到的高能中微子的来源。相关研究发表在《物理评论D》（Physical Review-D）期刊上。

中微子可以通过其他粒子会被“卡住”的地方。比如，太阳中微子来自太阳内部，可提供太阳核心中热核反应的信息。高能中微子来自未知的外星物体，可提供其他观测方法无法获取的信息。

俄罗斯国立核研究大学“莫斯科工程物理学院”研究人员和巴黎第七大学（法国）、挪威科技大学（挪威）、日内瓦大学（瑞士）的同行一起研究费米望远镜在高能（超过300电子伏特）情况下获取的伽马数据时，在伽马射线中发现了新的组元。

论文作者之一、NRNU MEPhI 教授德米特里·谢米科兹向俄罗斯卫星通讯社表示：“在能量高于300电子伏特时，由于星系际空间吸收伽马射线，来自银河系外部的信号将受到强烈抑制。同时，在银河系内部的距离，伽马射线基本不被吸收。也就是说，新的组元在我们的银河系中应有一个来源。”

科学家表示，新组元光谱与不久前在冰立方实验中发现的异常高能的中微子流相符。因为中微子总是和具有类似光谱的伽马射线一起“产生”，科学家推测，两种光谱拥有共同的起源。

谢米科兹教授表示：“在本文中，我们提出两个可以解释所有数据的模型。在第一个模型中，由于宇宙射线的相互作用，中微子和伽马射线产生于靠近我们的银河系区域。在第二个模型中，中微子和伽马射线由于我们银河系中暗物质的衰变而产生。”

至于这两个模型中哪个是正确的，将来可以在进一步的研究中通过信号的不均匀性来确定。如果信号来源是暗物质的衰变，那么这项研究的重要性不容小觑。但即使是在天体物理源较近的情况下，我们也可能第一次有机会找到产生观测到的中微子和伽马射线的宇宙射线源。

目前俄罗斯贝尔加湖底部正在建造一个一立方千米的水下中微子望远镜“Gigaton Water Detector”。预计到2020年贝尔加湖望远镜的灵敏度将可与IceCube实验相当。而贝尔加湖望远镜甚至比IceCube更适用于观察我们银河系的中心部分，因为它位于北半球（南极中微子的研究人员基本要“穿过地球”来观察粒子）。

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