原标题：费米报告：高能中微子源于怪兽黑洞！

NASA的费米卫星（左上方）最近实现了又一项首次发现：它证认出一个遥远星系中心的怪兽黑洞，就是此前冰立方中微子天文台（IceCube Neutrino Observatory；图底部）探测到的高能中微子的来源。

图片来源：NASA/费米和索诺玛州立大学的Aurore Simonnet

天地联合 锁定高能中微子来源

科学家使用NASA的费米伽马射线空间望远镜，首次发现了来自银河系外的一个高能中微子的来源。这个中微子在被探测到之前，几乎以光速旅行了37亿年。这一距离比科学家可以确认来源的其他所有中微子都远。

高能中微子是一种极难捕捉的粒子。科学家认为，高能中微子产生于宇宙中最具能量的事件，比如星系的并合，以及物质落向超大质量黑洞。它们以略低于光速的速度行进，并且很少与其他物质相互作用，因此能够在数十亿光年的旅途中畅通无阻。

视频：NASA费米望远镜发现高能中微子源于怪兽黑洞。在2017年9月22日发现高能中微子后，天文学家开始寻找其源头：一个遥远星系中的超大质量黑洞。

视频来源：NASA戈达德空间飞行中心

这个中微子是由国际科学家团队使用冰立方中微子天文台(IceCube Neutrino Observatory)发现的。冰立方(IceCube)位于阿蒙森-斯科特南极站，是美国国家科学基金会的资助项目。费米望远镜探测到猎户座中来自一个遥远的超大质量黑洞的伽马射线光的猛增，由此锁定了中微子的来源。

华盛顿NASA总部天体物理部主任Paul Hertz说：“在多信使天文学这个不断发展的领域，费米再次帮助我们取得了飞跃。中微子和引力波提供了有关宇宙中最极端环境的新信息；但是为了最透彻地理解它们提供的信息，我们需要将它们与光，这一天文学家最熟知的‘信使’联系起来。”

科学家研究中微子以及宇宙线和伽马射线，以了解动荡的宇宙环境中，比如超新星、黑洞和恒星所发生的事情。中微子显示了环境中发生的复杂过程，宇宙线显示出剧烈活动的力和速度。而科学家们依靠伽马射线这种能量最高的光线，清晰地标明了这些中微子和宇宙线在宇宙中的源头。

“最极端的宇宙爆炸产生引力波，最极端的宇宙加速器产生高能中微子和宇宙线，”NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德空间飞行中心的Regina Caputo说，他是费米大天区望远镜(Fermi Large Area Telescope, Ferimi LAT)协作组织的分析协调员。“通过费米，伽马射线为这些新的宇宙信号搭建了桥梁。”

这项发现是7月12日发表在《科学》杂志上两篇论文的主题。中微子源的证认文章还包括了使用大气伽马射线成像切伦科夫（MAGIC）望远镜做的重要的后续观测，以及NASA的尼尔·格雷尔斯雨燕天文台和其他设备的额外数据。

视频：来自耀变体TXS 0506 + 056的伽马射线的可视化展示。费米探测到的来自TXS 0506 + 056的伽马射线显示为扩大的圆圈。它们的最大尺寸、颜色，以及相关的色调表示每条射线的能量（白色最低，品红色最高）。第一个序列显示典型的发射; 第二个显示这个源2017年耀发导致的中微子探测。

视频来源：NASA/美国能源部/费米大天区望远镜协作组织，Matt Russo和Andrew Santaguida/SYSTEM Sounds

厚积薄发 关键时刻大显神通

2017年9月22日，冰立方的科学家们发现了中微子撞击南极冰的迹象；该中微子能量约为300万亿电子伏特，是地球上最强大的粒子加速器可实现能量的45倍 。如此高的能量强烈暗示，中微子只能来自我们的太阳系之外。回溯中微子通过冰立方的路径，可以判定出中微子来自天空的位置；同时，自动警报通知全球的天文学家，以搜索该天区可能与此事件相关的耀斑或爆发。

来自费米大天区望远镜的数据显示，在中微子到达时，来自一个熟知的活动星系的伽马射线增强。这是一种被称为耀变体（blazar）的活动星系，它具有数百万至数十亿倍太阳质量的超大质量黑洞，以近乎光速的速度向两个相反方向喷射出粒子流。由于这两束喷流中的一个几乎直接指向地球，耀变体显得特别明亮和活跃。

日本广岛大学的费米科学家Yasuyuki Tanaka是第一个将中微子事件与名为TXS 0506 + 056（简称TXS 0506）的耀变体联系起来的人。

“费米的LAT在伽马射线波段监视整个天空，并密切关注大约2000个耀变体的活动，但TXS 0506确实脱颖而出，”美国宇航局博士后研究员Sara Buson说道，他与德国电子加速器研究中心的科学家Anna Franckowiak一起进行了数据分析。“这个耀变体位于由冰立方确定的天空位置中心附近，在中微子被探测到时，它是费米十年来见过的最活跃的耀变体。”

NASA的费米伽玛射线空间望远镜是一项天体物理学和粒子物理学的合作项目，与美国能源部合作开发，并得到了法国，德国，意大利，日本，瑞典和美国学术机构和合作伙伴的重要贡献。NASA博士后研究员项目由大学空间研究协会根据与NASA签订的协议进行管理。

来源：www.nasa.gov（详见“阅读原文”）

原文作者：Felicia Chou，Dewayne Washington

原文编辑：Sean Potter

编辑：简明

翻译：Onigiri返回搜狐，查看更多

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