耕種到南極冰中的中微子提供了一個警告性的信息:不要偏離深淵的邊緣。
當一顆星星被撕成碎片5月11日,物理學家在與黑洞的緊密相遇中,在Arxiv.org上報告。如果結束,結果將是第一個直接證據表明,這種星形污染事件可以將亞原子顆粒加速到極端能量。這僅標誌著高能中微子第二次被追溯到其宇宙起源。
眾所周知,沒有電荷和很少的質量,可以在高能量的情況下在宇宙中爆炸。但是科學家尚未完全追踪顆粒如何變得如此榨汁。
充滿活力中微子的潛在來源是潮汐破壞事件。當一顆星星太接近超級質量黑洞時,引力部隊將恆星拆開((SN:10/11/19)。一顆恆星的膽量朝黑洞螺旋,形成了一個熱的氣體煎餅,稱為積聚盤,然後黑洞吞噬了氣體。注定恆星的其他碎片被向外噴出。科學家預測,這種暴力事件可能會像發現的那樣充滿活力的中微子。
在2019年10月1日發現,小中微子擠滿了衝擊:200萬億電子伏特的能量。這大約是最強大的人為粒子加速器中質子的能量的30倍,大強壯的強子對撞機。中微子的簽名是由IceCube拾取的,IceCube是一種在南極冰的深處凍結的探測器。當中微子與冰相互作用時,該檢測器會感覺到產生的光。
當Icecube找到高能中微子時,天文學家會在天空中搜尋粒子來到的方向上的任何異常的東西,例如天空中的短壽命閃光或短暫的閃光。這次,具有Zwicky瞬態設施的天文學家提出了一場可能的比賽:一個稱為AT2019DSG的潮汐破壞事件。
首次觀察到2019年4月,該事件被監視發出各種波長:可見,紫外線,無線電和X射線。一組物理學家(包括Marek Kowalski德國Zeuthen的德國電子同步器(或Desy)
威斯康星大學 - 瑪迪遜分校的Icecube物理學家弗朗西斯·哈爾森(Icecube)物理學家弗朗西斯·哈爾森(Francis Halzen)說,中微子和切碎的恆星之間的關聯並不確定,他不參與這項新研究。哈爾頓說:“我不知道我是否必須打賭我的錢包,但我可能會。” “但是裡面沒有很多錢。”
研究人員報告說,中微子和類似的潮汐破壞事件的可能性僅為0.2%。但這並不符合物理學家的嚴重舉止負擔。天體物理學家說:“只有一個事件很難說服[美國]這個來源確實是一個中微子發射極。”Kohta Murase賓夕法尼亞州立大學。 “我正在等待更多數據。”
Kowalski拒絕對本文發表評論,因為該論文尚未在科學期刊上被接受。
為了孕育這樣的充滿活力的中微子,星形污染事件必須首先加速質子到高能。然後,這些質子必須墜入其他質子或光子(光的顆粒)。該過程產生的其他顆粒(稱為乳頭)會在腐爛時排出中微子。
現在,科學家的目標是準確地確定該加速度的發生方式。這些質子可能是在各個方向向外流出的碎屑中發射的。或者它們本可以在強大的,輻射的高音式噴氣機中加速。
AT2019DSG顯示了任何解釋都應該能夠考慮的一些異常功能。例如,在此事件中產生的X射線似乎迅速下降。所以物理學家Desy和塞西莉亞·盧納德(Cecilia Lunard)坦佩(Tempe)的亞利桑那州立大學(Arizona State University)在5月13日在Arxiv.org提出該事件確實產生了噴氣機籠罩著區域,將X射線隱藏起來,同時仍允許中微子逃脫。 Lunardini拒絕發表評論,因為該論文尚未在期刊上發表。
但是穆拉斯(Murase)認為,要讓噴氣機隱藏起來,這意味著它不可能是流出的那麼強大,因此很難以這種方式解釋充滿活力的中微子。他說:“如果它注入了很多能量,那麼這種能量就會消失。”在5月18日在Arxiv.org上發布的第三項研究中,Murase及其同事贊成質子在一個中加速的想法向外流動的風或電暈,在黑洞的積聚磁盤附近的超級跑區。
確定這些顆粒來自何處可以幫助科學家更好地了解宇宙中一些最極端的環境。以前,天文學家已經匹配了不同的能量中微子隨著大爆炸的爆發(SN:7/12/18)。 Blazar是一個明亮的光源,由銀河系中心的超級質量黑洞驅動。閃電般的耀斑和潮汐破壞事件“是非常特殊的活動,這是大量能量在少量時間內釋放的時候,”天體物理學家說Ke Fang斯坦福大學沒有參與這項研究。
Fang說,對高能中微子進行更多觀察至關重要。 “這是我們清楚地了解宇宙在這種極端能量下運作的唯一途徑。”