宇宙高能“幽灵粒子”来源首度现踪，为认识宇宙提供一种新方法

宇宙，是一个神秘而未知的领域，自1917年，A.阿尔伯特·爱因斯坦运用广义相对论建立了一个“静态、无限、无界”的宇宙模型，奠定了现代宇宙学的基础，人类也由此进入了研究、探秘宇宙奥秘的时代。

而随着人类对宇宙的不断深入研究，但却至今还未能正真的揭开宇宙的神秘面纱，宇宙如何诞生，经历了怎样的发展，为何地球能有生命存在等等，没有谁能正真的解释，大多都是停留在理论认知阶段。

如今，很多人认为，宇宙的形成，是由宇宙大爆炸所产生的。

爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。

近些年来，随着天文、航天等 科技 的不断发展，人类捕捉认识到了更多宇宙中神秘存在的东西，如这几年来逐渐进入科学家研究视野的引力波、暗物质等物质，每一项的发现，都给天文学领域带来惊人的发展。

最近，科学界又有一个新的发现，它的发现，为认识宇宙又提供了一种新方法。

在宇宙汇中，高能宇宙射线粒子不断地轰击地球，当其中某个粒子与大气层中的分子发生碰撞时，产生级联的次级粒子，统称为宇宙射线大气簇射。

近年来，多信使天文学开始使用称为宇宙射线和引力波的高速粒子对宇宙进行观测。而今年，另一位“信使”加入了这个行列：中微子，一种微小、几乎没有质量的粒子，非常难以观测。为了捕获这种系外粒子，研究人员在南极下方制造了一块一立方公里的冰块，用光探测器装饰，以记录由中微子引发的微弱闪光。这个巨大的探测器被称为冰立方（ Ice-Cube），之前已记录了许多中微子。

“冰立方天文台”位于南极站，是目前世界上最大的中微子探测器。它是由美国国家自然科学基金会资助的，由86根装备了传感器的电缆所组成，这些电缆一头连在地表实验室中，另一头从冰洞向下延伸至2.5公里的深度。该天文台耗资2.79亿美元，是同类天文台中最大的一座，它的使命是去搜寻可以穿透几乎所有物质的神秘亚原子微粒——中微子。

因为宇宙射线是一种以接近光速运行的高能量粒子流，它们进入地球大气层后与空气中的原子发生碰撞，产生电荷进而引发闪电及雷暴现象。宇宙射线中的高能粒子轰击其他物质的原子时，将会产生辐射和中微子，而中微子是宇宙中除光子之外最多的粒子。但它们不带电荷且几乎没有质量，以致于它们可以穿过岩石、金属，甚至人体，因此很难探测到中微子。在极少情况下，中微子会撞到原子，然后产生一种被称为μ子的粒子以及一种蓝光闪烁，“冰立方”中微子天文台的探测器就可以捕获这闪烁。

早在2013年，天文学家宣布利用埋在南极冰下的粒子探测器，首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子，但并未追踪到其来源。

2017年9月22日，中微子与冰中的核相撞，光传感器很好地确定了它来自的方向。2018年7月，研究人员报道，美国宇航局的费米伽玛射线太空望远镜在检测到中微子的几天后，发现了一个非常明亮的耀变体。这是中微子望远镜第一次检测到中微子的星系外来源。

那么，中微子到底是一种怎样的物质呢，为何中微子会被称为“幽灵粒子”呢？

中微子，又称“幽灵粒子”，是自然界中广泛存在的一种亚原子粒子，质量极小，几乎不与其他物质作用。由于中微子能自由穿过人体、行星和宇宙空间，难以捕捉和探测，科学家也将它称为宇宙中的“隐身人”。

它之所以被称为“幽灵粒子”，是因为它不存在于我们的三维世界中，只能在另一个与我们这个世界“相反”的世界中寻找，为了找到“幽灵粒子”，全世界的科学家们争相创造可能存在外尔费米子的人工环境。2014年12月，我国中科院物理研究所的方忠研究小组发表论文预测，“幽灵粒子”可在人造材料钽砷中发现。四个月后，该研究小组宣布，他们通过向钽砷晶体发射同步辐射光源首次检测到了外尔费米子。

而首次发现了宇宙高能中微子的来源，这项突破性进展将为认识宇宙提供一种新方法，推动多信使天文学进入一个新的时代。

这是自宇宙射线、引力波、暗物质之后的认识宇宙的又一新方法。

要知道，在中微子之前，物理学家便宣布人类首次直接探测到引力波，引力波的存在，可以极大的扩展人类的视野，为宇宙大爆炸提供了仅有的可能，同时还为多宇宙的存在提供了一种方式。

不管是引力波还是中微子，我们从未能够以这样的方式观察宇宙。在这个新窗口中，我们不再是以电磁场、物质粒子作为观察宇宙的凭借——我们感受的，是宇宙本身的颤动！

这几年来，不断发现的宇宙神秘物质，让我们从未有如此的更加接近、了解宇宙的真实面貌。