超大质量的黑洞,可能是理解宇宙中最有活力

本文观点

一个超大质量的黑洞可能是，理解宇宙中一些最有活力粒子的关键。

有一个新模式，该模型是基于详细的数值计算，并与每个粒子观测值匹配的第一个类型。表明了，巨大的黑洞，射流加速的超高能宇宙射线，可能会产生高能中微子和高能量的伽马射线。

新模型表明，高能中微子和高能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，可以继承其母体粒子的可比能量收支。要知道这3种粒子分别是：超高能宇宙射线、高能微中子和高能伽马射线。在这三个粒子中，每一个都具有相似的能量。

宇宙粒子之谜

三种粒子介绍

宇宙中，最有活力的粒子的起源一直是天体物理学中存在的奥秘。每个粒子都是不同的，这也许就是为什么科学家单独追逐每一个粒子的原因。

（1）宇宙射线于年首次发现，以光速穿越宇宙。超高能宇宙射线是非常有活力的亚原子粒子，其能量超过了世界上最强大的粒子加速器，即：大型强子对撞机所能产生的能量。据澳大利亚斯温伯恩大学的数据，这些粒子中，最强大的粒子的能量相当于公里/小时的速度。这些极其有活力的亚原子粒子大多是质子，尽管有些宇宙射线是由较重的原子核组成的。（2）中微子是质量最小的幽灵般的粒子，一般通过传统的物质，很少与其相互作用。它们形成于宇宙初期，并继续由地球上的恒星和核反应产生。但是，它们的高能对手，则能力超过一百万倍。（3）伽马射线位于已知电磁能量的图表上。美宇航局的费米伽玛射线太空望远镜和地面天文台已经确定了高能伽马射线，其能量比可见光光子多十亿倍以上。

以前，科学家以不同的方式连接了这些粒子。当宇宙射线与物质相互作用时，它们应该产生伽玛射线;一些人认为，相同的碰撞也应该产生中微子。尽管三种粒子的能级差别很大，但它们的能量产生速度是可比的。

怪物黑洞是理解宇宙中粒子的关键吗？

将注意力转移到最高能量粒子活跃星系核的神秘主要‘嫌疑人’身上。大多数星系，在其中心都拥有超大质量的黑洞，随着物质流向这些巨大的黑洞，它们创造了一个发光的核心。两者一起，组成了活跃的星系核，它们的亮光引起了天文学家的研究。

接下来，科学家们要计算出宇宙射线，在星系团和团体内移动时，宇宙射线如何与磁场相互作用的问题。通过模拟超高能宇宙射线，如何在宇宙中移动，这个新模型解释了迄今为止观测到的光谱和成分，包括地面望远镜发现的、以前无法解释的现象。同时，该模型解释了，另外两个高能粒子的起源，其中大部分粒子是由高能宇宙线在磁化环境内相互碰撞产生的。

超过1亿兆电子伏特的高能中微子谱，可以通过宇宙射线与星系团和气体中的气体之间的粒子碰撞来解释。通过将三个粒子结合在一起，新模型可以帮助科学家更好地理解，为什么它们都产生类似的能量水平。

奥秘依然存在

其他的谜团仍然需要解释，比如：艾斯库伯发现的一些低能中微子。根据宾州州立大学助理教授KohtaMurase的说法，这就是为什么研究三个最具活力粒子的数据对测试模型是至关重要的原因。

Murase说：“多粒子天体物理学的黄金时代才开始。现在，我们可以从所有不同类型的宇宙使者身上学到的所有信息，这些信息对揭示极端能量宇宙粒子物理学的新知识和对我们的宇宙有更深入的理解，是很重要的”。

然而，还有其他的可能性，需要解释几个新的奥秘，包括在南极冰中子天文台记录的万兆电子伏特范围内的中微子数据。因此，进一步的调查基于多种方法，即：将理论与所有三种信息数据相结合-对于测试新模型是至关重要的。

结语

尽管宇宙中仍然存在许多奥秘，但要理解宇宙的粒子，可能研究巨大的黑洞是关键。就目前模型所揭示的是，有超高能宇宙射线、高能微中子和高能伽马射线这三种粒子，而且具有超高能量，其数据的分析更能有利于理解宇宙，这就是一种进步。