黑洞射流可能产生了三种不同形式的宇宙射线

什么是超高能宇宙射线，高能中微子和伽马射线，他们为什么旅行百万光年还能到达地球？

几十年来，物理学家们试图解决这三种粒子的宇宙之谜，这三种粒子产生的能量比我们在地球上能产生的能量高出数百万倍。

去年，使用阿根廷皮埃尔·奥格天文台的科学家得出的结论是，这些宇宙光束不是来自我们的星系。

周一发表在“ 自然物理 ”杂志上的一篇论文中，物理学家提出，超大质量黑洞射流（射出的物质接近光速）孕育了这三个极端粒子。

一个明显的巧合

宾夕法尼亚州立大学物理学家Kohta Murase和马里兰大学博士后研究员Ke Fang合作开发了这个新模型，这个模型取决于这些高能宇宙粒子都具有相当高的能量。

天体物理学家说，黑洞射流可能是三种高能宇宙粒子的共同来源

Murase说，“我们的模型显示了一种解释，为什么这三种类型的粒子具有惊人的能量的原因，这些粒子的能量比人造的粒子高十个数量级”。这三个粒子的相似的强度导致了人们怀疑他们之间是否有物理关系。

新的模型表明，高能的中微子和高能量的γ射线是通过粒子碰撞自然产生的。作为宇宙射线的子粒子，因此它可以继承其母体粒子较多的能量。这表明三种粒子类似的能量可能不是偶然的巧合。

椭圆星系M87发射黑洞射流

出生于黑洞

事实上，Murase和Fang认为，这不是巧合，他们说这些粒子都有共同的起源：黑洞射流。

Fang说：“在我们的模型中，由强大的星系核喷射射线流。随着射线离开射流，粒子碰撞产生了非常高能量的中微子和高能量的伽玛射线。

这个研究只是朝着更好地理解所谓的“多信使”黑洞发射（宇宙中产生的无数信号）迈出的一小步，但是Murase和Fang希望他们能够在原点上揭开这三个粒子之间的关系，来阐明宇宙辐射。

超高能宇宙射线的起源是一个半世纪的谜。这个神秘的事件已经被一个有趣的巧合加深了：超过10个数量级的能量，UHECR，PeV中微子和各向同性的TeVγ射线的能量产生率是相当的，这意味着一个大的统一的图景。