剑桥,质量。- 2019年10月,一颗高能中微子撞向南极洲。中微子非常难以探测,这让天文学家的兴趣达到了顶峰:是什么产生了如此强大的粒子?
研究人员追踪中微子的来源是一个超大质量的黑洞,它刚刚撕裂并吞噬了一颗恒星。被称为潮汐中断事件(TDE)的AT2019dsg就在几个月前——2019年4月——发生在中微子来自的天空的同一区域。天文学家说,这个异常剧烈的事件一定是这个强大粒子的来源。
但新的研究对这一说法提出了质疑。
在本月发表在《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)上的一项研究中,哈佛和史密森尼天体物理学中心(Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian)和西北大学(Northwestern University)的研究人员展示了关于AT20闪电大厅19dsg的大量新射电观测和数据,使研究团队能够计算出该事件释放的能量。研究结果表明,AT2019dsg产生的能量远不及中微子所需的能量;研究小组总结说,事实上,它喷出的东西相当“普通”。
黑洞是乱食者
虽然这似乎有悖直觉,但黑洞并不总是能吞食到的所有东西。
“黑洞不像真空吸尘器,”Yvette Cendes说,他是天体物理中心的博士后研究员,领导了这项研究。
Cendes解释说,当一颗恒星离黑洞太近时,引力就会开始拉伸或扭曲这颗恒星。最终,细长的物质绕着黑洞旋转并加热,在天空中产生一道闪光,天文学家可以在数百万光年之外发现这道闪光。
“但是当有太多的物质时,黑洞不能一次顺利地吃掉所有的物质,”凯特·亚历山大说,她是这项研究的合著者,也是西北大学的博士后研究员,她称黑洞为混乱的吞噬者。“在这个过程中,一些气体被喷了出来——比如婴儿吃东西时安全森林舞会,一些食物最后掉到了地板或墙上。”
这些残余物会以流出物或喷射物的形式被抛回太空——如果这种喷射物足够强大,理论上可能会产生一种亚原子粒子,即中微子。
一个不太可能的中微子源
利用新墨西哥州的甚大阵列和智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA),该团队能够在黑洞开始吞噬这颗恒星后500多天内观测到约7.成人用品招商5亿光年之外的AT2019dsg。广泛的射电观测使AT2019dsg成为迄今为止研究最充分的TDE,并揭示出射电亮度在事件开始后200天左右达到峰值。
根据数据,流出的总能量相当于太阳在3000万年的时间里辐射出的能量。虽然这听起来令人印象深刻,但2019年10月1日发现的强大中微子将需要一个能量比它高1000倍的源。
亚历山大解释说:“我们看到的不是明亮的物质喷射,而是微弱的物质无线电流出。”“我们看到的不是强大的消防水管,而是柔和的风。”
Cendes补充道:“如果这个中微子以某种方式来自AT2019dsg,那么问题来了:为什么我们没有在这么远或更近的距离上发现与超新星有关的中微子?它们更常见,并且有相同的能量速度。”
研究小组得出结论,中微子不太可能来自这种特殊的TDE。然而,如果它真的存在,天文学家们对tde以及它们是如何发射中微子的了解还远远不够。
风云棋牌软件园Cendes说:“我们可能会再次考察这个问题。”他认为还有很多东西需要学习。“这个特殊的黑洞仍在进食。”
TDE AT2019dsg于2019年4月9日由南加州的Zwicky瞬态设施首次发现。六个月后,南极的冰立方中微子观测站(IceCube neutrino Observatory)发现了这颗名为“冰立方- 191001a”的中微子。