我们正在探索以新的方式观测宇宙。几个世纪以来，人类仅凭肉眼，通过可见光来了解宇宙。我们最终开发了技术，可以在其他波长的光——红外线、X射线、伽马射线——中进行观测，从而更深入地了解宇宙。现在，多亏了7月份《科学》杂志上发表的两篇论文，天文学家们也能通过中微子来观测宇宙了。
中微子被称为“幽灵粒子”，因为它们与物质的相互作用非常少。每秒钟，数万亿个这样的亚原子粒子会穿过你的身体和整个地球，而不会干扰任何原子。这种对沿途任何物质的“冷漠”态度，使它们成为天文学家的理想探测器，他们希望借此了解能够产生它们以及其他有趣但容易被阻挡的粒子（如宇宙射线和极其高能的光）的极端环境。
马里兰大学物理学家、这两篇论文的合著者埃里克·布劳夫斯（Erik Blaufuss）说：“光是物体的外部表现。”例如，太阳的光线出现在其表面，而太阳中微子则产生于恒星的深处。“中微子确实是更深入地探测物体内部运作方式的探针。”
最困难的部分是实际捕捉到一个中微子，尤其是来自遥远源的中微子，但这正是南极冰立方天文台（IceCube observatory）在2017年9月所做到的。一个特别高能的中微子被捕获在作为天文台探测器的一立方千米的冰块中。天文学家们很快意识到，他们可以追溯其轨迹，指向37亿光年外一个星系中一种特殊的黑洞，称为耀变体。
这种一致性可能只是巧合，但随后其他天文台报告称，在冰立方捕捉到中微子的大致同一时间，该黑洞发出了大量高能伽马射线。极有可能的是，黑洞喷发出了伽马射线和大量中微子，包括冰立方捕捉到的那个。
位于南极的冰立方设备在去年夏天探测到了一个幽灵般的中微子粒子，这得益于分布在一立方千米冰层中的探测器。（来源：Jamie Yang/IceCube）
Jamie Yang/IceCube
这是科学家首次确定高能中微子的来源，而且，另一次“首次”是了解到黑洞可以产生中微子——尽管他们仍然不知道确切的机制。
阿尔伯塔大学粒子天体物理学家、冰立方合作项目的联合作者兼发言人达伦·格兰特（Darren Grant）说：“中微子天文学领域已经成为现实。几十年来，许多人梦想着利用高能中微子作为大自然理想的天文信使之一。这次探测为我们打开了一个新的窗口来观测宇宙，这与最近在激光干涉引力波天文台（LIGO）发现引力波的做法非常相似。”
随着被称为IceCube-Gen2的升级项目有望在未来几年上线，以及LIGO在2019年进行的升级，科学家们对结合中微子、引力波和光进行联合测量感到兴奋。
格兰特说：“将这些信使带来的所有信息结合起来，每种信使都贡献了独特的元素，这对我们未来可能学到的知识具有巨大的潜力。”
