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暗影冲击波隐藏星系或解天文最大谜团之一

发布者：春天来临 2026-6-26 10:14

本研究的概念图。背景图展示了宇宙的历史，从左侧的大爆炸延伸到右侧的现代宇宙。ALMA捕捉到了星暴星系ShadowBlaster，其方向与某高能中微子事件相同。ALMA的实际射电观测显示在放大的插图中。由于引力透镜效应，ALMA观测显示出ShadowBlaster的四个扭曲图像，该星系已被确定为中微子（用希腊字母nu表示）的来源。圆圈中展示了ShadowBlaster真实外观的艺术家概念图。图片来源：MITOS

一个神秘的中微子信号让天文学家有了一个惊人发现：一个隐藏的恒星形成星系，而非超大质量黑洞，可能正在产生宇宙中一些最强大的粒子。

天文学家追踪到一股高能中微子爆发，其来源出乎意料。研究人员利用阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列（ALMA）以及引力产生的强大自然放大效应，对一个异常明亮的遥远星系进行了研究。他们最初怀疑是超大质量黑洞为该星系提供能量，结果却发现强烈的恒星形成活动在驱动其能量释放。这一发现为宇宙中微子（宇宙中最神秘的粒子之一）的起源提供了重要线索。

中微子是从太空到达地球的最难以捕捉的信号之一。尽管已有少数星系被认为与中微子的产生有关，但这些已知的来源无法解释天文台探测到的大量高能中微子。

追踪中微子事件的来源

一支由MITOS科学有限公司、中央大学、中原大学、东北大学、福井工业大学以及日本国立天文台的研究人员组成的国际团队，对一个名为IC的高能中微子事件进行了后续观测。该事件最初由南极的冰立方中微子天文台探测到。

利用ALMA和其他望远镜，该团队搜索了信号源，并识别出一个异常明亮的星系，名为JCMT0402−0424。这个星系距离地球大约110亿光年。

之前已确认的产生中微子的星系都与超大质量黑洞有关联。然而，对JCMT0402−0424的观测并未发现这类天体通常会产生的高能辐射迹象。

这个星系也被尘埃严重遮蔽，使得在可见光下难以观测。不过，在亚毫米波长下，它却明亮地发光。由于其隐蔽的特性，研究人员给它起了暗影爆破者的昵称。

一台天然望远镜揭示了星系的内部

由于一次幸运的宇宙排列，研究团队得以极其细致地观测暗影冲击波。地球与暗影冲击波之间的一个星系起到了引力透镜的作用，其引力弯曲并放大了来自该遥远星系的无线电波，实际上形成了一个天然望远镜，为ALMA提供了更明亮、更清晰的图像以供研究。

ALMA对该星系内部的观测再次未能发现存在强大黑洞的证据。相反，数据指向了另一种解释。研究人员得出结论，该星系内的气体和尘埃最有可能是被极端强烈的恒星形成活动加热的。

进一步分析发现ShadowBlaster中心存在一个致密的紧凑核心。大量气体和尘埃集中在一个直径约1500光年的区域内。这种异常致密的条件能够产生中微子。

宇宙中微子的一种新解释

研究结果表明，高能中微子的产生过程可能与此前认知的不同。这些中微子并非主要依赖超大质量黑洞，有些可能起源于正在经历剧烈恒星形成活动的致密、富含尘埃的星暴星系。

研究人员估计，这些星系可能在高能中微子背景中占相当大的比例，或许能贡献宇宙中观测到的全部高能中微子总量的20%之多。

参考文献10.1038s41550026028849

相关知识

星系是由恒星、行星、气体、尘埃等天体组成，受引力束缚的庞大天体系统。它们形态多样，常见的有螺旋星系（如我们所在的银河系）、椭圆星系和不规则星系。星系大小不一，小的包含数百万颗恒星，大的则有数千亿颗，是构成宇宙结构的基本单元之一。

BY: National Institutes of Natural Sciences

FY: AI

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宇宙地球黑洞

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