研究显示高能中微子或源自银河系中央黑洞

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北京时间11月17日消息,据英国《每日邮报》报道,研究人员相信位于银河系中心的超大质量黑洞正在不断释放出大量中微子。如果这一结果得到确认,这将是科学家首次将中微子的来源与黑洞联系在一起。

研究人员表示这一发现将帮助解释宇宙射线的成因,并揭开有关宇宙运行的关键谜团之一。

这一发现的有关证据来自美国宇航局在可以在X射线波段工作的3台空间望远镜,即:钱德拉X射线空间望远镜,雨燕伽马射线空间望远镜以及核光谱望远镜阵列(NuSTAR)。

有关这项研究的论文合著者,美国威斯康星大学的白洋(音译: Yang Bai)表示:“搞清高能中微子的来源是当今天体物理学领域最重要的问题之一。我们现在找到了首个指向其宇宙源区的证据——位于银河系中心的超大质量黑洞或许正是这样一个源头。”

中微子是一种不带电荷的微小粒子,与电子与质子之间的作用力都非常微弱。与光子或带电粒子不同,中微子源自宇宙深处,穿越整个宇宙,一路上几乎不会被物质吸收或与物质之间发生相互作用,而相比之下,带电粒子则会受到磁场的强烈影响。

我们的地球时刻都在经受着源自太阳的大量中微子的轰击。然而,源自太阳系以外的中微子的能量则要比太阳中微子的能量高出数百万乃至数十亿倍。长期以来科学家们都在苦苦寻觅这些神秘的高能中微子的来源。由于中微子可以轻而易举地穿过物质,因此要想建造用于探测中微子的探测器将会极其艰难,因此其来源也就更加难以明确。

2010年,经过努力,冰立方中微子天文台在南极落成并投入运行,截止目前该探测器已经记录到36次高能中微子事件。

将冰立方中微子天文台获得的数据与以上提及的3颗美国宇航局探测器获得的数据进行对比,科学家们将有机会将宇宙中出现的激烈天文事件与抵达地球的高能中微子进行匹配。

论文合著者,美国威斯康星大学的安德里亚·皮特森(Andrea Peterson)表示:“当钱德拉X射线望远镜观测到半人马A*天体,即银河系中央的超大质量黑洞方向发生迄今最为剧烈的爆发事件之后,我们决定看一看会出现何种情况。”

他说:“这样做的结果是,在不到3个小时之后,冰立方探测器开始检测到高能中微子信号。”

除此之外,在接下来的几天内,在雨燕探测器和NuSTAR探测器检测到这个黑洞发生爆发时,地球上同样检测到了中微子事件。

同样来自威斯康星大学的论文合著者艾米·巴格尔(Amy Barger)表示:“如果我们能够证实的确是半人马A* 产生了这些高能中微子,那将是一件大事,极具科学意义。”

科学家们相信那些具有最高能级的中微子应当产生于宇宙中那些最为剧烈的事件,如星系合并,物质向超大质量黑洞的下落,或是密度极高,高速旋转的脉冲星等等。

研究组目前仍在尝试建立一个理论模型,论述超大质量黑洞半人马A* 究竟如何可以产生高能中微子。其中的一种想法是当粒子围绕黑洞运转时受到冲击波加速,如音爆现象,在这样的情况下会产生大量的带电粒子,这些粒子在衰变过程中会产生中微子。

这项发现可能也将有助于解决天体物理学中另外一个悬而未决的谜团:那就是高能宇宙射线的来源。由于构成宇宙射线的带电粒子在银河系内受到磁场作用而发生了偏转,这让科学家们难以追踪到它们的源头。科学家们相信,超大质量黑洞半人马A* 周围高速运行的带电粒子或许同样是高能宇宙射线的来源之一。www.etUFO.org

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