北京
韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)了一類被稱為“小紅點(diǎn)”的神秘星系，它們或許正藏著深埋黑洞，向地球方向射出高能宇宙幽靈粒子。
中微子被稱為“幽靈粒子”，因?yàn)樗粠щ?、質(zhì)量幾乎為零。每一秒，都有數(shù)以百億計(jì)的中微子以接近光速穿過你的身體。在地球上頻繁探測(cè)到的高能中微子，其來源至今未被完全厘清。
韋伯望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的“小紅點(diǎn)”同樣是個(gè)謎。這些星系在宇宙大爆炸后約6億年時(shí)相當(dāng)常見，但似乎在宇宙年齡還沒到20億歲時(shí)就消失了。有研究人員提出理論認(rèn)為，這些奇特的小型星系可能藏著被厚厚宇宙塵埃包裹起來的黑洞。如果確實(shí)如此，那么這些小紅點(diǎn)很可能就是高能中微子的重要來源地，把兩個(gè)宇宙謎題串在了一起。
當(dāng)中子這類粒子與光子或其他物質(zhì)發(fā)生碰撞時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生中微子。這種碰撞通常發(fā)生在氣體密集的環(huán)境里，而中微子的幽靈特性意味著它們幾乎不受阻礙就能逃逸到宇宙更廣闊的范圍內(nèi)。通常，產(chǎn)生高能中微子的過程也會(huì)催生被稱為伽馬射線的高能光子。中微子是宇宙中第二常見的粒子，數(shù)量龐大。如果所有中微子源都同時(shí)產(chǎn)生伽馬射線，那我們宇宙的伽馬射線背景應(yīng)該比實(shí)際觀測(cè)到的要亮得多。
這意味著有一部分高能中微子源所處的環(huán)境，是伽馬射線難以輕易逃逸出去的。小紅點(diǎn)就是這樣一種候選對(duì)象。這些奇特的天體幾乎沒有噴射流或者其他外流所對(duì)應(yīng)的輻射信號(hào)。研究團(tuán)隊(duì)據(jù)此推斷，之所以缺少這些本應(yīng)以X射線和射電波形式出現(xiàn)的輻射，是因?yàn)樾〖t點(diǎn)中的黑洞及噴流埋在了稠密的塵埃和氣體暈里。京都大學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Riku Kuze在一份聲明中表示：在我們假設(shè)的場(chǎng)景里，小紅點(diǎn)中央黑洞周圍應(yīng)當(dāng)存在大量光子和稠密氣體，這可能會(huì)讓此類碰撞高效發(fā)生。
Kuze和同事估算了小紅點(diǎn)可能對(duì)宇宙中微子背景做出的貢獻(xiàn)。計(jì)算結(jié)果顯示，假如小紅點(diǎn)中埋藏的黑洞里確實(shí)在發(fā)生粒子加速過程，這些環(huán)境就能產(chǎn)生高能中微子，并為地球上觀測(cè)到的高能中微子背景貢獻(xiàn)相當(dāng)大的一部分份額。
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