物理学家提出中微子产生新途径

2025年5月14日，财联社报道，一个由美国加州大学洛杉矶分校、日本大阪大学以及东京大学卡弗里宇宙物理学与数学研究所等机构组成的国际研究团队，通过研究NGC 1068（又名“乌贼星系”）的观测结果，提出了一种全新的中微子产生途径。相关论文发表于《物理评论快报》。此前，科学家通常认为活跃星系中心发出的高能中微子源于质子与光子的相互作用，会产生强度相当的伽马射线，所以高能中微子通常与高能伽马射线相伴出现。然而，NGC 1068的数据令人费解，其伽马射线辐射强度远低于预期，且光谱形状截然不同，用传统模型无法很好地解释。此次，国际研究团队提出，NGC 1068产生的高能中微子主要源于该星系喷流中的氦核在强烈紫外线辐射下分解时中子的衰变。当这些氦核与星系中心区域发出的紫外线光子碰撞时，会分裂并释放出中子，随后中子衰变为中微子。产生的中微子能量与观测结果相符，而且核衰变产生的电子与周围辐射场相互作用，产生的伽马射线强度也与观测到的较低强度一致，巧妙地解释了中微子信号远超伽马射线辐射以及两者独特的能谱。这一突破有助于科学家理解活动星系中的宇宙射流如何在不伴随相应伽马射线辐射的情况下发射高能中微子，为围绕超大质量黑洞（包括银河系中心黑洞）的极端复杂环境提供了新的认识，也证实了“隐藏”的天体物理中微子源的存在。不过，目前的研究仍存在局限性，比如NGC 1068的数据仅代表一个星系，新提出的氦核分解与中子衰变模型是否适用于其他星系仍需进一步验证，还需要更多观测数据来完善理论框架。