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一幅本研究的概念图。

背景图展示了从左侧的宇宙大爆炸到右侧现代宇宙的宇宙演化历程。

阿尔玛望远镜在与高能中微子事件IC210922A相同方向上捕捉到了星暴星系影子喷射器的图像。

放大插图显示了阿尔玛的实际射电观测结果。

由于引力透镜效应，阿尔玛观测到影子喷射器呈现出四个扭曲的影像，已被确认为中微子的来源（以希腊字母ν表示）。

圆圈内为影子喷射器真实外观的艺术构想图。

图片来源：MITOS

一个神秘的中微子信号引导天文学家们发现了一个令人惊讶的现象：一个隐藏的恒星形成星系，而非超大质量黑洞，可能是产生宇宙中最强大粒子的原因。

天文学家已将一股高能中微子暴追溯到一个意想不到的源头。

利用阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列（ALMA）以及引力产生的强大自然放大效应，研究人员对一个异常明亮的遥远星系进行了研究。

他们最初怀疑是一个超大质量黑洞为该星系提供能量。

然而，他们发现有证据表明强烈的恒星形成活动才是驱动其活跃的原因。

这一发现为宇宙中微子（宇宙中最神秘的粒子之一）的起源提供了重要线索。

中微子是从太空到达地球的最难以捉摸的信号之一。

尽管已经有少数星系被认为与中微子产生有关，但这些已知的来源无法解释天文台探测到的大量高能中微子。

追踪中微子事件的来源

一个由来自米托斯科学有限公司、国立中央大学、中原大学、东北大学、福井工业大学和日本国立天文台的研究人员组成的国际团队，对一个名为IC210922A的高能中微子事件进行了后续观测。

该事件最初是由位于南极的冰立方中微子天文台探测到的。

利用阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列（ALMA）及其他望远镜，该团队搜寻了信号源，并确定了一个名为JCMT0402−0424的极亮星系。

该星系距离地球约110亿光年。

此前已确认的产生中微子的星系都与超大质量黑洞有关。

然而，对JCMT0402−0424的观测并未发现此类天体通常产生的高能辐射迹象。

星系也被尘埃严重遮蔽，这使得在可见光下很难对其进行观测。

然而，在亚毫米波段，它却闪耀着明亮的光芒。

由于其隐匿的特性，研究人员给它起了个昵称暗影喷射者。

一台天然望远镜揭示了星系内部情况

团队得以以极高的精度观测暗影爆破者，这得益于一次罕见的宇宙巧合：位于地球与暗影爆破者之间的一座星系充当了引力透镜。

其引力弯曲并增强了来自遥远天体的射电波，从而形成了一台天然望远镜，为阿塔卡马大型毫米波亚毫米波阵列（ALMA）提供了更明亮、更清晰的图像。

阿塔卡马大型毫米亚毫米波阵列（ALMA）对该星系内部的观测再次未能发现强大黑洞存在的证据。

相反，数据指向了另一种解释。

研究人员得出结论，该星系内的气体和尘埃很可能是被极其强烈的恒星形成活动加热的。

进一步的分析揭示了暗影爆破者中心存在一个致密的紧凑核心。

大量的气体和尘埃聚集在一个直径仅约1500光年的区域内。

如此异常致密的环境能够产生中微子。

宇宙中微子的新解释

这些发现表明，高能中微子可以通过之前未被认识的过程产生。

而不是主要依赖于超大质量黑洞，一些中微子可能起源于正在经历强烈恒星形成事件的致密、富含尘埃的星系。

研究人员估计，这些星系可能在高能中微子背景中占相当大的比例，有可能对整个宇宙中观测到的中微子总数贡献高达20%。

相关知识

隐匿星系是难以被直接观测到的星系。

它们可能因距离遥远、星际尘埃遮挡等因素，发出的光线难以抵达地球。

科学家借助先进观测设备和技术，如红外波段观测，来探寻隐匿星系，这有助于深入了解宇宙演化和星系形成等奥秘。

BY: National Institutes of Natural Sciences

FY: AI

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