研究揭示宇宙射线和中微子可能来源

一项日前发表于预印本服务器arxiv.org的研究表明，被黑洞撕碎的白矮星或许能解释人们在地球上看到的高能宇宙射线和中微子雨。

被撕裂成碎片的恒星

宇宙射线和中微子是来自太空且每天都在轰击地球的亚原子粒子“降雨”的一部分。不过，是什么产生了这些难以探测的粒子？一个由来自德国电子同步加速器研究所的Daniel Biehl领导的团队发现，白矮星上的潮汐力瓦解事件或许要对此负责。

“当恒星离黑洞太近导致其被强引力撕裂时，潮汐力瓦解事件便会发生。”来自美国亚利桑那州立大学的Cecilia Lunardini介绍说，“被摧毁恒星的部分残骸降落到黑洞里，而这导致黑洞释放能量并且令粒子加速。”

理论上，黑洞喷流的极端能量足以将同时产生高能中微子和超高能宇宙射线的级联反应中的原子核瓦解。研究人员发现，一个简单的过程——白矮星被撕裂产生的原子核瓦解并且在黑洞喷流中加速——会同时产生上述两种亚原子粒子。来自约翰斯·霍普金斯大学的Julian Krolik赞同说，这种可能性是存在的。

“对于宇宙射线是如何加速的，我们真的不太了解。”Krolik表示。由于研究人员无法确定宇宙射线如何达到如此高速度背后的机制，因此黑洞喷流的极端环境是否对此负责仍不得而知。