天文學家在 Shadow Blaster 中追蹤到了一種高能量“幽靈粒子”,Shadow Blaster 是距離 110 億光年的恆星形成星系。這意味著這個粒子,即中微子,自從138億歲的宇宙只有大約30億歲以來就一直向我們行進。
這項發現提供了恆星形成的第一個證據 星系 因為暗影衝擊波在讓神秘的高能量宇宙幽靈充斥宇宙方面發揮著重要作用——中微子。這些粒子得到了他們令人毛骨悚然的綽號,因為它們實際上沒有質量,也沒有電荷,它們以幾乎沒有相互作用的速度穿過物質,幾乎沒有相互作用。 光速。作為上下文,當您閱讀上面的句子時,超過 650 億個中微子穿過您身體的每平方厘米;大約是每平方厘米1000億。
儘管檢測此類粒子存在困難,但人類自 20 世紀 60 年代以來就已檢測到中微子,但僅確定了這些粒子的少數來源。中微子是宇宙中僅次於光子和光粒子的第二豐富的粒子,而已確定的來源還不夠近,無法解釋這種豐富的粒子。這促使人們尋找其他隱藏的中微子源,特別是那些可以將中微子加速到高能量的中微子源。現在,這次搜尋已經確定了超亮的暗影衝擊波星系,正式命名為 JCMT0402−0424,它在紅外線中發光,是中微子的潛在來源。
MITOS Science Co., LTD 的 Yuji Urata 表示:「Shadow Blaster 擁有一種稠密、富含氣體的環境,理論模型長期以來一直表明它可以有效地產生高能中微子。」在台灣 在一份聲明中說。 “如果得到證實,暗影衝擊波將是第一個與高能中微子事件直接相關的塵埃繁星的星系。”
到目前為止,還沒有其他可能的候選者作為這種高能中微子(編號為 IC 210922A)的可能來源。
追鬼
五年前,當位於南極洲的冰立方中微子觀測站檢測到這一高能量中微子事件時,天文學家就注意到了 IC 210922A 的存在。這將天文學界的搜尋空間設置在波江座方向,並用許多望遠鏡尋找該事件的電磁對應物的可能來源。這沒有產生令人信服的用於中微子探測的伽馬射線、X射線或光學對應物,也沒有任何伽馬射線爆發、超新星或潮汐瓦解事件(其中黑洞猛烈撕裂一顆恆星)與IC 210922A相關。
Urata 和同事開始使用東亞天文台運行的詹姆斯·克拉克·麥克斯韋望遠鏡 (JCMT) 和亞毫米陣列 (SMA) 進行搜索,發現了 Shadow Blaster,這是一個位置正確且亮度與 IC 210922A 相關的星系。該團隊隨後使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列進行了調查(阿爾瑪),智利北部 66 個無線電波天線的集合。
這個星系的發現是可能的,因為它具有強大的重力透鏡效應。 重力透鏡 是當一個巨大的物體到達地球和遙遠的背景源之間時發生的一種現象,使時空結構彎曲。當來自背景源的光沿著該曲率行進時,其路徑是彎曲的。這導致透鏡光源的光在不同時間到達我們的望遠鏡,導致其放大。
就 Shadow Blaster 而言,在團隊能夠了解有關這個遙遠星系的任何信息之前,他們必須了解有關充當中間引力透鏡的物體的更多信息,特別是它是什麼類型的物體、它的質量以及它與我們的距離。為此,他們求助於雙子座北望遠鏡及其雙子座多目標攝譜儀(GMOS)和雙子座近紅外線攝譜儀(GNIRS)儀器。
透過定義重力透鏡模型,研究團隊發現暗影衝擊波是一個星系,其中心極其緊湊,充滿了濃密的氣體和塵埃雲,正在引發強烈的爆炸。 星星 形成。長期以來,這樣的區域一直被理論上認為是一個強大的粒子加速器。由於 Shadow Blaster 缺乏供給超大質量黑洞,這項研究表明,當這些區域包含休眠黑洞並且沒有活躍星系核 (AGN) 噴發的強大噴流時,這些區域仍然可以充當宇宙粒子加速器。
至於中微子的總體數量,這項研究也可以幫助計算。據信,密集形成的恆星星系或星爆星系在大約 100 億年前的早期宇宙中就已經廣泛存在。因此,這些星係可能產生了大量的高能量中微子。然而,證明這一點可能很困難,因為天文學家不夠幸運,無法發現所有這些隱藏在重力透鏡後面的星系,這意味著它們可能太微弱且遙遠而無法研究。
Urata 總結道:“我們的分析表明,這一群體可能佔 IceCube 測量到的彌散中微子背景的 20%。”
該團隊的研究於週三(6 月 17 日)發表在期刊上 自然天文學。








