真的假的?高能中微子來自超大質量黑洞?

2021-01-16 遨遊世界科學

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中微子是一種非常神秘的粒子,它們的質量很小,沒有電荷,而且很少與其他物質相互作用。同時它們也非常普遍,幾乎每時每刻都有大約1000億個中微子會在你身體的每平方釐米中流動。科學家認為中微子是由大爆炸產生的,但是具體來源尚未可知。

近日,南極脈衝瞬變天線安妮塔探測到一些中微子。與大多數的中微子探測器不同,安妮塔是一個由氣球懸掛的無線電探測器。它只能在高能中微子撞擊南極冰層產生射電光時探測到它們。今年早些時候,安妮塔發現了一些奇怪的信號,這些信號似乎是由超高能中微子觸發的。這些中微子具有如此高的能量,以至於它們似乎違背了粒子物理學的標準模型。

肯可能的起源:超大質量黑洞

南極冰立方中微子探測器也探測到了高能中微子。這些中微子的能量不如安妮塔探測到的中微子,但它們可以提供如何產生高能中微子的線索。最近一個研究小組研究了一個可能的來源:類星體的超大質量黑洞。

超大質量黑洞是引力發電站。當它們周圍的熱氣體受到重力和電磁場的擠壓時,它會釋放出大量的能量,包括高能中微子。因此,研究小組將四打冰立方中微子的探測結果與俄羅斯RATAN-600射電望遠鏡的射電觀測結果進行了比較。他們發現,中微子是在類星體經歷射電耀斑時被探測到的。

最有可能的解釋是,當類星體特別活躍時,射電耀斑內會產生伽馬射線爆發。伽馬射線與周圍原子碰撞,引發中微子爆發。由於中微子以接近光速的速度運動,它們在射電爆發的同時到達地球。

這只是一個初步的研究,它解決了部分高能中微子之謎。我們現在知道了產生這些中微子的一種方法,但最高能中微子的起源仍然未知。

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