新華社北京１月２４日電 美國科學(xué)家最近提出，３種能量極高、身世神秘的宇宙射線，可能都來自星系中央巨大黑洞的噴流。
賓夕法尼亞州立大學(xué)和馬里蘭大學(xué)研究人員在新一期英國《自然·物理學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表論文說，他們提出一個新模型，首次通過詳細(xì)運(yùn)算解釋了超高能宇宙射線、高能中微子和高能伽馬射線這３類“宇宙信使”的起源，即在星系中央活動特別劇烈的區(qū)域，超大質(zhì)量黑洞產(chǎn)生的噴流可以產(chǎn)生這３類高能宇宙射線。
宇宙射線是來自外太空的帶電高能次原子粒子，每時每刻都有無數(shù)這樣的粒子像雨一樣傾瀉到地球上，它們攜帶著宇宙起源和天體演化的信息，被視為“宇宙信使”。這些粒子的來源是宇宙學(xué)最大謎題之一，能量極高的那些尤為神秘。
超高能宇宙射線主要由原子核組成，攜帶能量超過１０的１８次方電子伏特，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類建造的最強(qiáng)大粒子加速器所能達(dá)到水平。中微子是一種質(zhì)量極小、穿透力超強(qiáng)、與普通物質(zhì)幾乎不發(fā)生相互作用的基本粒子，高能中微子能量為１０的１５次方電子伏特級別。伽馬射線是波長很短的電磁波，高能伽馬射線能量為１０的１２次方電子伏特級別。
研究人員說，這３類高能宇宙射線的能量雖然相差幾個數(shù)量級，但有著某種類似特征，可能同出一源。
旋轉(zhuǎn)的超大質(zhì)量黑洞一邊吞噬物質(zhì)，一邊從兩極噴出物質(zhì)，速度可接近光速。模型顯示，宇宙射線被噴流加速后，能量較低的那些被束縛在附近區(qū)域并冷卻下去；而能量較高的部分可以逃離星系中央，穿越廣闊的宇宙空間，成為被人類觀測到的超高能宇宙射線。后者與星際物質(zhì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生高能中微子和高能伽馬射線。
研究小組期待這一模型得到新數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)，尤其是來自下一代中微子探測設(shè)備和伽馬射線望遠(yuǎn)鏡陣列的數(shù)據(jù)。
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