黑洞吞噬恒星時會產生中微子嗎？新研究提出質疑

2019年10月，一個高能量的中微子撞上了南極洲。這個難以探測的中微子引起了天文學家的興趣：是什么能產生如此強大的粒子？

研究人員將中微子追溯到一個剛剛撕裂并吞下一顆恒星的超大質量黑洞。被稱為潮汐破壞事件(TDE)的AT2019dsg發生在幾個月前，即2019年4月，發生在中微子產生的天空區域。天文學家說，這種異常猛烈的事件一定是這種強大粒子的來源。

在發表在《天體物理學雜志》上的一項研究中，哈佛大學天體物理學中心和史密森學會以及西北大學的研究人員提出了關于AT2019dsg的大量新無線電觀測的數據，從而計算出該事件所發射的能量。研究結果顯示，AT2019dsg產生的能量遠不及中微子所需的能量；事實上，它噴出的能量相當“普通”。

雖然似乎有悖常理，但黑洞并不總是能吞噬一切。當一顆恒星離黑洞太近時，引力開始拉長，從而導致恒星變形。最終，被拉長的物質圍繞著黑洞旋轉并加熱，在天空中形成一個閃光，天文學家可以在數百萬光年外發現它。但是，當有太多的物質時，黑洞不可能一下子順利地把它吃掉。在這個過程中，一些氣體會被重新噴出來。就像嬰兒吃飯時，一些食物會落在地板或墻壁上。

這些殘羹剩飯以外流或噴射的形式被甩回太空，如果足夠強大，理論上可以產生一種被稱為中微子的亞原子粒子。

利用新墨西哥州的超大型陣列和智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列（ALMA），研究小組能夠在黑洞開始吞噬恒星后的500多天后，對大約7.5億光年外的AT2019dsg進行觀測。根據這些數據，流出的能量總量相當于太陽在3000萬年的時間里所輻射的能量。雖然這聽起來令人印象深刻，但在2019年10月1日發現的強大中微子需要一個能量比其大1000倍的來源。

如果這個中微子來自AT2019dsg，這就提出了一個問題：為什么科學家沒有在這個距離或更近的地方發現與超新星有關的中微子？它們更常見，而且具有相同的能量速度。

研究小組的結論是，中微子不太可能來自這個特定的TDE。然而，如果確是如此，天文學家們還遠遠沒有理解TDE以及它們如何發射中微子。

科學家總結：“我們可能會再次研究，仍有許多東西需要學習。”

該研究論文題為"Radio Observations of an Ordinary Outflow from the Tidal Disruption Event AT2019dsg"，已發表在《天體物理學雜志》期刊上。

前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac110a

標簽： 黑洞 中微子