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,,首次通過詳細運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,,遠遠超出人類建造的最強大粒子加速器所能達到水平。中微子是一種質(zhì)量極小,、穿透力超強,、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,,尤其是來自下一代中微子探測設(shè)備和伽馬射線望遠鏡陣列的數(shù)據(jù),。