由美國國家航空航天局(NASA)錢德拉X射線天文臺探測到的銀河系中心的超大質量黑洞,其可能會產生被稱為神秘粒子的中微子。
美國威斯康辛大學麥迪遜分校的研究人員通過美國國家航空航天局(NASA)的X射線望遠鏡觀測,認為銀河系中心的龐大黑洞可能會產生神秘的粒子——中微子,如經證實,這將是科學家首次追蹤中微子回溯到黑洞。該研究成果發表在最新一期的《物理評論D》雜志上。
中微子是宇宙中大量存在的微小粒子之一,每秒鐘有幾十億中微子以接近光速的速度經過每一寸人體。然而,由于這些神秘粒子不帶電荷,與質子和電子的相互作用非常微弱,因此監測到它們異常困難。而中微子來源于宇宙深處,在空間穿行時不像光會被干預物質吸收,也不像帶電粒子會受到磁場影響而偏轉。地球時常會受到來自太陽的中微子“狂轟亂炸”,而太陽系之外的中微子會有數百萬或數十億倍的活力。科學家一直在尋找超高能和非常高能量的中微子來源。
據物理學家組織網近日報道,該研究的直接證據來自NASA錢德拉X射線天文臺、斯威夫特的伽瑪射線天文臺和核光譜望遠鏡陣列(NuSTAR)的X射線望遠鏡的觀察結果。
這篇論文的共同作者、威斯康辛大學麥迪遜分校的楊柏(音譯)說:“發現高能中微子來自何處是當今天體物理學的最大課題之一。現在我們有了第一個天文數據作為證據,即銀河系超大質量黑洞可能是產生這些非常有活力中微子的‘工廠’。”
因為中微子很容易通過物質,所以很難建立精確的中微子探測器,自從2010年南極冰立方中微子天文臺(IceCube)的設備開始運行,已經探測到 36個高能中微子。借助冰立方中微子天文臺的功能并結合三個X射線望遠鏡觀察的數據,科學家能夠找到一個高能量中微子抵達地球與太空暴力事件的發生相一致的情況。
該研究共同作者之一、威斯康辛大學麥迪遜分校的安德里亞·彼得森說:“我們試圖看看,由錢德拉X射線天文臺探測到的銀河系人馬座A*超大質量的黑洞爆發后發生了什么,不到三個小時,我們在冰立方中微子天文臺探測到一個中微子。此外,在幾天之內,用斯威夫特的伽瑪射線天文臺和核光譜望遠鏡陣列從超大質量的黑洞耀斑里探測到幾個中微子。”
同樣來自這所大學的另一位作者艾米·巴里耶說:“如果查明人馬座A*產生中微子,這將是一個非常大的發現,對科學家未來的研究非常具有前景。”該發現還有助于解釋高能量宇宙射線的來源。
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