一项新的研究发现|天文学家发现一神秘的“幽灵粒子”起源与众不同

一项新的研究发现，一个高能中微子可以追溯到黑洞和恒星之间的剧烈碰撞，需要一个不同的起源故事。

对这次遭遇发射的无线电波（称为AT2019dsg）的分析表明，它相当普通，至少就撕裂恒星的黑洞而言是如此。这意味着该事件的能量不足以在几个月后产生中微子——这些事件只是巧合。
“我们没有看到为此所需的明亮物质喷射，而是看到了较微弱的射电流出物质。 ”西北大学的天文学家凯特亚历山大说， “我们看到的是柔和的风，而不是强大的消防水柱。 ”

一颗恒星被黑洞杀死并不是一个干净利落的过程。当一颗错误的恒星离黑洞足够近，以至于它被后者的引力捕获时，黑洞的巨大潮汐力——其引力场的产物——首先拉伸，然后用力拉动恒星，以至于它被撕裂。
【一项新的研究发现|天文学家发现一神秘的“幽灵粒子”起源与众不同】这称为潮汐干扰事件(TDE) 。它释放出耀眼的耀斑，当来自解体恒星的一半碎片在黑洞周围旋转成一个圆盘时，它发出明亮的光芒，在它被无情地拉出事件视界之前产生巨大的热量和光，另一半碎片被抛入太空。

AT2019dsg于2019年4月9日首次被探测到，它就是这样一个事件，来自7.5亿光年外的星系。 X射线和无线电观测证实了一个超大质量黑洞，其质量是太阳质量的3000万倍，正在经历潮汐干扰事件(TDE) 。近六个月后，即2019年10月1日，南极洲的IceCube中微子探测器探测到了一种名为IC191001A的中微子，其能量水平超过200太电子伏特。
中微子被称为“幽灵粒子” ，因为它们的质量几乎为零，它们以接近光速的速度传播，而且它们并不真正与普通物质相互作用；对中微子来说，宇宙几乎是无形的。然而，有时它们会交互，这就是IceCube的工作原理。当中微子与南极冰相互作用时，它会产生闪光，探测器就埋藏在冰层深处的隧道里，这些闪光非常耀眼。

根据光的传播方式和亮度等特征，科学家们可以计算出中微子的能级及其来源方向。 IC191001A来自AT2019dsg的方向，如此接近以至于科学家们计算出中微子和潮汐干扰事件(TDE)无关的可能性只有0.2% 。
但这引发了一些重大问题。
“如果这个中微子以某种方式来自AT2019dsg ，那就引出了一个问题：为什么我们没有在这个距离或更近的地方发现与超新星相关的中微子？”天体物理学中心的天文学家伊薇特·森德斯（YvetteCendes）说， “它们更常见，并且具有相同的能量速度。 ”

由森德斯领导的研究小组使用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列在无线电波长中观察了500多天的AT2019dsg 。他们发现潮汐干扰事件(TDE)在无线电波长中继续变亮约200天，在这一点上它达到峰值并开始慢慢变暗。
他们还计算了潮汐干扰事件(TDE)流出中的能量总量：它大约与太阳在3000万年中释放的能量一样多。这是潮汐干扰事件(TDE)以及Ib型和Ic型超新星的标准。

为了产生与IC191001A一样高能的中微子，流出的能量需要大1,000倍左右。