天体物理学家可能已经发现了地球上发现的神秘宇宙中微子的隐藏源头

时间：2021-10-05 09:52:04 来源：

美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的银河NGC 1068影像，其活动黑洞如放大图所示。一个新模型表明，这种超大质量黑洞周围的日冕可能是IceCube中微子天文台观测到的高能宇宙中微子的来源。

中微子过多和伽马射线缺失？超大质量黑洞的日冕可能是地球上发现的神秘宇宙中微子的隐藏来源。

IceCube中微子观测所观测到的高能宇宙中微子的起源是一个使物理学家和天文学家感到困惑的谜团。一个新的模型可以帮助解释由最近的中微子和伽马射线数据推断出的某些中微子出乎意料的大通量。宾夕法尼亚州立大学研究人员描述该模型的论文指出，该模型指向了活跃星系核心的超大质量黑洞，这些黑洞是这些神秘中微子的来源。该论文发表于2020年6月30日的《物理评论快报》上。

宾夕法尼亚州立大学物理学和天文学与天体物理学助理教授，美国宾夕法尼亚大学多信使天文学中心成员科塔·穆拉塞（Kohta Murase）表示：“中微子是亚原子粒子，其质量几乎为零，几乎不与其他物质相互作用。”引力和宇宙（IGC），谁领导了这项研究。“高能宇宙中微子是由宇宙中的高能宇宙射线加速器产生的，这些加速器可能是极端的天体物体，例如黑洞和中子星。它们必须伴有较低能量的伽马射线或电磁波，甚至有时还有重力波。因此，我们希望我们观察到的各种“宇宙信使”的水平是相关的。有趣的是，IceCube数据表明，与费米伽马射线太空望远镜所看到的相应高能伽马射线水平相比，能量低于100兆电子伏特（TeV）的中微子会过量发射。

科学家们结合了来自所有这些宇宙信使的信息，以了解宇宙中的事件，并在“多重信使天体物理学”这个新兴领域重建其演化。对于极端的宇宙事件，例如产生中微子的大规模恒星爆炸和超大质量黑洞喷出的气流，这种方法已帮助天文学家查明了遥远的源头，每个额外的信使都为现象的细节提供了额外的线索。

对于高于100 TeV的宇宙中微子，宾州州立大学之前的研究表明，可能与高能伽马射线和超高能宇宙射线保持一致，这与多信使图相吻合。但是，越来越多的证据表明中微子的含量低于100 TeV，这不能简单解释。最近，IceCube中微子观测站向北空中向另一个最亮的活跃星系之一，即NGC 1068的方向报告，又有高能中微子过剩。

参考：“活跃的银河核的隐藏核心是中能量中微子的起源：MeV伽马射线连接的关键测试”，柯塔·村濑（Kohta Murase），木村重雄（Shigeo S. Kimura）和彼得·梅萨罗斯（PeterMészáros），2020年6月30日，《物理评论快报》。
10.1103 / PhysRevLett.125.011101

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