摘要：在太空中，高能中微子通常与能量伽玛射线配对。但是，Galaxy NGC 1068发出了强烈的中微子和弱伽马射线，这为科学家提供了一个难题。一篇新论文认为，氦核与银河系中央区域和碎片发出的紫外光子相撞，释放出中子，随后腐烂到中微子，而不会产生伽玛射线。这一发现提供了对NGC 1068等星系中心的超级质量黑洞周围的极端环境的见解，并增强了我们对辐射和基本粒子之间关系...
在太空中，高能中微子通常与能量伽玛射线配对。但是，Galaxy NGC 1068发出了强烈的中微子和弱伽马射线，这为科学家提供了一个难题。一篇新论文认为，氦核与银河系中央区域和碎片发出的紫外光子相撞，释放出中子，随后腐烂到中微子，而不会产生伽玛射线。
这一发现提供了对NGC 1068等星系中心的超级质量黑洞周围的极端环境的见解，并增强了我们对辐射和基本粒子之间关系的理解，这些关系可能会导致我们尚未想象的技术进步。
埋在南极的冰中的“眼睛”是“眼睛”，可以看到称为中微子的基本颗粒，他们观察到的是令人困惑的科学家：一个非常强烈的中微子信号，伴随着令人惊讶的Galaxy NGC NGC 1068中较弱的伽马射线发射，也被称为鱿鱼Galaxy。
“眼睛”是一组探测器，该探测器埋在一个立方公里的冰中，称为Icecube Neutminino天文台。来自加州大学洛杉矶分校，大阪大学和东京卡夫利大学宇宙物理与数学研究所的理论物理学家（Kavli ipmu，WPI）正在使用NGC 1068的观察结果来提出一条全新的途径，可以产生一个全新的途径。
中微子是亚原子颗粒，仅与重力相互作用，并且可以通过物质。这使得它们比其他颗粒（例如电子）更难检测。 Icecube中微子天文台由埋在清晰的压缩南极冰中的5,160个传感器组成，这些传感器在中微子通过冰，与冰相互作用并产生带电的颗粒时可能会产生的事件。
UCLA的物理与天文学教授，Kavli IPMU的高级研究员Alexander Kusenko说：“我们有使用光来看星星的望远镜，但许多天体物理系统也发出了中微子。” “要看中微子，我们需要另一种类型的望远镜，这就是我们在南极拥有的望远镜。”
Icecube中微子望远镜检测到来自NGC 1068的非常有活力的中微子，并伴有弱伽马射线通量，暗示这些中微子可能是以与以前想象的不同方式产生的。 NGC 1068数据令人困惑，因为通常，来自活性银河中心的能量中微子被认为源自质子与光子之间的相互作用，从而产生了可比强度的伽马射线。因此，高能中微子通常与能量伽玛射线配对。
NGC 1068的伽马射线发射明显低于预期，并显示出明显不同的光谱形状。传统模型，包括基于质子 - 光子碰撞的模型以及被称为“电晕”的Galaxy热等离子体区域的发射，已被广泛用于解释这种中微子信号，但它们面临理论上的局限性，促使人们搜索了新的解释。
在发表的新论文中物理评论信，Kusenko及其同事表明，NGC 1068的高能中微子主要是由于中子的衰减而导致的，当时Galaxy的氦气射流射流弹射射流在强烈的紫外线辐射下裂解。当这些氦核与星系中央区域发射的紫外光子相撞时，它们碎片，释放出随后腐烂到中微子的中子。所得中微子的能量与观测值相匹配。
此外，这些核腐烂产生的电子与周围的辐射场相互作用，从而产生与观察到的较低强度一致的γ射线。这种情况优雅地解释了为什么中微子信号显着胜过伽马射线的发射，并说明了中微子和伽玛射线中观察到的独特能量谱。
这一突破有助于科学家了解活跃星系中的宇宙喷气机如何在没有相应的伽马射线光芒的情况下散发出强大的中微子，从而在超级质量黑洞的极端，复杂条件上散发出新的光线，包括我们自己星系的中心。
Kusenko说：“我们对NGC1068银河中心附近的中心极端地区了解不多。” “如果我们的情况得到了确认，它会告诉我们有关该银河系中心超级质量黑洞附近环境的一些信息。”
新论文提出，如果氦核在超大质黑洞的喷射中加速，它会坠入光子并裂开，将其两个质子和两个中子洒到太空中。质子可以飞走，但是中子不稳定，散落或腐烂到中微子，而不会产生伽玛射线。
第一作者兼UCLA博士生Koichiro Yasuda说：“氢和氦是太空中最常见的两个元素。” “但是氢只有一个质子，如果该质子呈光子，它将产生中微子和强伽玛射线。但是中子有一种形成不产生伽玛射线的中微子的额外方法。因此，氦是我们从NGC 1068中观察到的中微子的最可能起源。”
这项工作揭示了隐藏的天体中微子来源的存在，由于其微弱的伽马射线签名，其信号以前可能没有引起人们的注意。
“ NGC 1068只是宇宙中许多类似的星系之一，它们的未来中微子检测将有助于测试我们的理论，并揭开这些神秘颗粒的起源，” Osaka Astrophysics Yoshiyuki inoue inoue inoue yoshiyuki inoue。
像NGC 1068一样，我们的星系在其中心也有一个超级质量的黑洞，那里的重力和能量巨大的重力和能量实际上撕裂了原子，中微子发现也适合我们的银河系。尽管从了解银河中心到人类福利的改善，不一定有直线，但是通过研究中微子和辐射（如伽玛射线）等粒子而获得的知识具有使技术降低技术令人惊讶和变革性路径的趋势。
Kusenko说：“当J.J. Thompson因发现电子的发现而获得1906年诺贝尔物理学奖时，他在仪式结束后的晚宴上著名地敬酒，说这可能是历史上最毫无用处的发现。” “当然，当今每台电子设备的每台智能手机都使用了汤普森在125年前做出的发现。”
Kusenko还说，粒子物理学诞生了万维网，该网络起源于需要在实验室之间移动大量数据的物理学家开发的网络。他指出，当时的核磁共振发现似乎晦涩难懂，但导致了磁共振成像技术的发展，现在该技术通常用于医学。
Kusenko说：“我们站在新的中微子天文学领域的开头，NGC 1068的神秘中微子是我们一路上必须解决的难题之一。” “对科学的投资将产生您现在可能无法欣赏的东西，但可能会在几十年之后产生一些东西。这是一项长期投资，私人公司不愿投资我们正在进行的研究。这就是为什么政府对科学资金如此重要的原因，这就是为什么大学如此重要的原因。”
该研究由能源部，世界总理国际研究中心倡议（WPI）和日本促进科学学会资助。
