天文學不僅使用望遠鏡來觀察太空,它還使用多種類型的宇宙「信使」來幫助我們了解那裡正在發生的事情。 我們有捕捉無線電波的碟形天線、重力波觀測站,最近還有探測中微子(最難以捉摸的基本粒子)的複雜實驗。
中微子不帶電荷,質量也很小,這使得它們可以暢通無阻地穿過任何物體。 每秒有超過 600 兆個中微子穿過您的身體,其中大部分來自太陽。 這些幽靈般的粒子是在許多過程中產生的,其中最強大的粒子可以在被檢測到之前輕鬆跨越星際距離。
這些高能中微子是首次檢測到去年夏天由冰立方中微子觀測站在南極洲,現在研究人員將這種特殊的中微子探測與其可能的來源聯繫起來:射電星系 TXS 0506+056 中超大質量黑洞的粒子噴流之間的碰撞。 他們的研究結果發表在天文學與天文物理學。
所討論的電波星系充滿了能量過程,就像一個活躍的超大質量黑洞發射噴流,但它不是一個獨特的星系,我們知道許多其他類似的物體。 研究人員推斷,這種高能中微子的產生一定有更特殊的原因。
馬克斯普朗克射電天文研究所的主要作者西爾克·布里岑(Silke Britzen) 在一份報告中表示:「為什麼只有TXS 0506+056 被確定為中微子發射體,這有點神秘。 」陳述。 “我們想要揭開 TXS 0506+056 的特殊之處,了解中微子的產生過程並定位發射地點,因此 [我們] 研究了該噴流的一系列高分辨率射電圖像。”
這些圖像揭示了噴射釋放的物質之間複雜的相互作用。 一種解釋是舊噴氣機的材料被新噴氣機撞擊。 或者可能是來自同一來源的兩股噴流正在相互作用。 這兩種情況都強烈表明,噴流的高能量過程是中微子發射的原因。
在許多星系中都可以看到超大質量黑洞噴流,它們通常從發射黑洞延伸到一百萬光年。 以距離 38 億光年的 TXS 0506+056 為例,其複雜性可能是由於其擁有雙超大質量黑洞系統。 這些系統可能在星系碰撞期間發生,這項研究的一些觀察結果表明該物體可能就是這種情況。
雖然這種「多信使」類型的天文學仍處於起步階段,但這和其他發現過去幾年的研究表明它有可能大大擴展我們對宇宙的理解。