科學家原本以為會出現黑洞，但卻發現了一個由恆星提供燃料的中微子工廠

研究人員最初懷疑一個超大質量黑洞正在為一個與中微子訊號相關的極其明亮的遙遠星系提供能量。相反，觀測結果表明，星系的能量來自於強烈的恆星形成。這項發現提供了重要的證據，可以幫助解釋宇宙中許多神秘的高能中微子的起源。

追蹤宇宙中最難以捉摸的粒子之一

中微子是科學界已知最令人驚訝的粒子之一的。它們中的大量穿過太空，甚至地球，與物質的相互作用很少。儘管天文學家已經發現了一些能夠產生中微子的星系，但這些已知的來源不足以解釋迄今為止檢測到的大量高能中微子。

為了調查這種粒子的起源，來自MITOS Science Co., Ltd.、國立中央大學、中原大學、東北大學、福井工業大學和日本國家天文台的研究小組使用ALMA和其他幾台望遠鏡進行了後續觀測。

他們的目標是南極冰立方中微子觀測站探測到的高能中微子事件 IC 210922A。透過搜索，他們找到了一個異常明亮的星系，稱為 JCMT0402−0424，距離地球約 110 億光年。

暗影衝擊波之謎

先前發現的產生中微子的星系通常由超大質量黑洞提供動力。然而，當研究人員檢查 JCMT0402−0424 時，他們沒有發現通常與此類黑洞相關的高能量發射的證據。

該星係被塵埃覆蓋，很難在可見光下看到。然而，在亞毫米波長下，它會發出明亮的光芒。由於其隱蔽性和在這些波長下的極高亮度，該團隊將其暱稱為“影子衝擊波”。

天然望遠鏡揭示了銀河系的核心

由於與位於它和地球之間的另一個星系的​​幸運對齊，天文學家能夠觀察到 Shadow Blaster 的內部。前景星系的引力彎曲並放大了來自暗影衝擊波的無線電波，有效地創造了天然望遠鏡。

這種重力透鏡效應產生了更明亮、更放大的影像，使 ALMA 能夠更詳細地研究遙遠的星系。

射電觀測再次顯示沒有超大質量黑洞的跡象。相反，數據指出了另一種能源。整個星系的氣體和塵埃似乎主要是由劇烈的恆星形成而加熱的。

研究人員還在暗影衝擊波的中心發現了一個緻密的「緻密核心」。大量氣體和塵埃進入直徑約 1,500 光年的區域。這種極端環境能夠產生中微子。

高能中微子的新解釋

結果表明，活躍的恆星形成星係可能是高能中微子的重要但未被充分認識的來源。

研究小組表示，正在經歷快速恆星形成的富含塵埃的緻密星係可能貢獻了大部分高能中微子背景。他們的分析表明，這些星係可能佔宇宙中觀測到的高能量中微子總數的 20%。

如果未來的研究得到證實，這項發現可能會極大地重塑科學家對宇宙中一些最難以捉摸的粒子是如何產生的理解。