黑洞吞噬恒星會(huì)產(chǎn)生中微子嗎?讓天文學(xué)家產(chǎn)生懷疑
新的計(jì)算結(jié)果顯示,一個(gè)黑洞吞噬一顆恒星可能沒有產(chǎn)生足夠的能量來發(fā)射中微子。2019年10月,一個(gè)高能量的中微子撞上了南極洲。這個(gè)明顯難以探測(cè)的中微子引起了天文學(xué)家的興趣:是什么能產(chǎn)生如此強(qiáng)大的粒子?研究人員將中微子追溯到一個(gè)剛剛撕裂并吞下一顆恒星的超大質(zhì)量黑洞。
AT2019dsg被稱為潮汐破壞事件(TDE),僅在幾個(gè)月前--2019年4月--發(fā)生在中微子產(chǎn)生的同一天空區(qū)域。天文學(xué)家說,這個(gè)畸形的暴力事件一定是這個(gè)強(qiáng)大粒子的來源。但是新的研究對(duì)這種說法提出了質(zhì)疑。
在發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上的一項(xiàng)研究中,哈佛大學(xué)天體物理學(xué)中心和史密森學(xué)會(huì)以及西北大學(xué)的研究人員提出了關(guān)于AT2019dsg的大量新的無線電觀測(cè)和數(shù)據(jù),使研究小組能夠計(jì)算出該事件所發(fā)射的能量。研究結(jié)果顯示,AT2019dsg產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)不及中微子所需的能量;事實(shí)上,它噴出的能量相當(dāng)"普通",研究小組得出結(jié)論。
黑洞是"混亂的食客"
雖然這可能看起來有悖常理,但黑洞并不總是能吞噬一切。"領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的天體物理中心博士后伊維特·岑德斯說:"黑洞不像是 吸塵器 。他解釋道,當(dāng)一顆恒星離黑洞太近時(shí),引力開始拉長,或使恒星變形。最終,被拉長的物質(zhì)圍繞著黑洞旋轉(zhuǎn)并加熱,在天空中形成一個(gè)閃光,天文學(xué)家可以在數(shù)百萬光年外發(fā)現(xiàn)它。
"但是,當(dāng)有太多的物質(zhì)時(shí),黑洞不可能一下子順利地把它吃掉,"研究報(bào)告的共同作者、西北大學(xué)的博士后凱特-亞歷山大說,他把黑洞稱為"混亂的吃貨"。"在這個(gè)過程中,一些氣體會(huì)被重新噴出來--就像嬰兒吃飯時(shí),一些食物最終會(huì)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(qiáng)大,理論上可以產(chǎn)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多天里,對(duì)大約7.5億光年外的AT2019dsg進(jìn)行觀測(cè)。廣泛的無線電觀測(cè)使AT2019dsg成為迄今為止研究得最充分的TDE,并發(fā)現(xiàn)無線電亮度在事件開始后的200天左右達(dá)到了峰值。
根據(jù)這些數(shù)據(jù),流出的能量總量相當(dāng)于太陽在3000萬年的時(shí)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(fā)現(xiàn)的強(qiáng)大中微子需要一個(gè)能量大1000倍的源。
岑德斯補(bǔ)充說:"如果這個(gè)中微子以某種方式來自AT2019dsg,這就提出了一個(gè)問題。為什么我們沒有在這個(gè)距離或更近的地方發(fā)現(xiàn)與超新星有關(guān)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(jié)論是,中微子不太可能來自這個(gè)特定的TDE。然而,如果它確實(shí)如此,天文學(xué)家們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有理解TDE以及它們?nèi)绾伟l(fā)射中微子。
【來源:cnBeta.COM】
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