来自柔和超大质量黑洞的伽马射线和中微子 _生活百科

【来自柔和超大质量黑洞的伽马射线和中微子】2022年1月5日整理发布：伽马射线是高能光子，其能量比可见光高许多数量级。太空卫星已经探测到能量从兆电子到千兆电子伏特的宇宙伽马射线。

文章插图
中微子是质量接近于零的亚原子粒子。它们很少与普通物质相互作用。冰立方中微子天文台的研究人员还测量了高能宇宙中微子。
伽马射线和中微子都应该由强大的宇宙射线加速器或宇宙中的周围环境产生。然而，它们的起源仍然未知。人们普遍认为，活跃的超大质量黑洞(所谓的活跃星系核)，尤其是那些拥有强大喷流的黑洞，是最有希望的高能伽马射线和中微子发射器。然而，最近的研究表明，它们不能解释观察到的伽马射线和中微子，这表明其他来源类别是必要的。
新模型表明，不仅活跃的黑洞而且非活跃的“柔和”黑洞也很重要，它们充当伽马射线和中微子工厂。
预计所有星系的中心都将包含超大质量黑洞。当物质落入黑洞时，会释放出巨大的引力能量。这个过程加热气体，形成高温等离子体。由于冷却效率低下，低吸积黑洞的温度可以高达数百亿摄氏度，而等离子体可以产生兆电子伏特范围内的伽马射线。
这种柔和的黑洞作为单个物体是暗淡的，但它们在宇宙中数量众多。研究小组发现，来自低吸积超大质量黑洞的伽马射线可能对观测到的兆电子伏特范围的伽马射线有重大贡献。
在等离子体中，质子可以被加速到大约比大型强子对撞机(最大的人造粒子加速器)所达到的能量高 10,000 倍的能量。加速的质子通过与物质和辐射的相互作用产生高能中微子，这可以解释宇宙中微子数据的高能部分。正如之前的研究所证明的那样，这张图片可以应用于活跃的黑洞。包括活动星系核和非活动星系核在内的超大质量黑洞可以解释在宽能量范围内观测到的大部分冰立方中微子。