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黑洞暴力撕裂恒星会产生中微子吗?

黑洞暴力撕裂恒星会产生中微子吗?
2021年02月23日 21:54 新浪网 作者 UFO之家看点号

  当恒星偏离轨道遇到了黑洞,它会被吸引吗?它会被撕裂吗?它能够逃脱吗?中微子是什么,从何处来,最终又走向何处去,与潮汐撕裂事件存在联系吗?浩瀚的天地里,有太多秘密,让我们一起来探索吧!

  不同质量的黑洞

  科学家普遍认为存在着两种黑洞,根据其质量上的差别,我们将其分为恒星级黑洞和超大质量黑洞。其中,恒星级黑洞的质量是太阳的几十倍,而超大质量黑洞的质量则是太阳的几百万倍甚至几百亿倍。

  

  当恒星死亡之后,引力坍塌成了黑洞,科学家通过围绕黑洞旋转的吸积盘发射的X射线,验证了恒星级黑洞的存在。人类对超大质量黑洞认识的过程就艰难一些,刚开始它是以类星体的方式被人类发现的,散发着比整个星系还要耀眼的光芒,直到智利的甚大望远镜发现银河系的中心有一块区域密度极高,才确定了它们了存在。

  

  黑洞与恒星

  随着越来越多的天文发现,我们知道黑洞的存在是普遍的,我们也知道它源源不断地吸引和吞噬着周围的物质。那么当一颗恒星不小心偏离了轨道之后,靠近了一个大黑洞会发生什么样的事情呢,会产生什么样的故事呢?它会被吞噬还是会被撕碎?

  

  超大质量的黑洞本身具有超强的引力,当恒星靠近时,它所受到的潮汐力就会增大。虽然天体本身具有引力系统,但是当黑洞对它的潮汐力大于自身的束缚引力时,它就会被潮汐力撕碎,这种现象称为“恒星潮汐撕裂事件"。

  但是在整个过程中,恒星只会有一半的物质会落入黑洞的吸积盘,仍有一半能够逃逸。被黑洞吸引的气体不会一下落在吸积盘上,而是会围绕着黑洞和积吸盘做一段时间的轨道运动,最后与积吸盘融为一体。潮汐撕裂事件会产生超强的光亮,甚至可以与超新星爆炸的程度相媲美。然而,这种事件发生的几率很小,平均每个星系一万年到十万年才能发生一次。

  

  潮汐撕裂

  近来有科学家表示当潮汐撕裂事件发生时,亚原子粒子可能已经向外爆炸,从而被加速到具有极高的能量。也就是说,一旦这种说法被证实,那么人类将有可能再次在事件中发现中微子的痕迹。

  

  为什么科学家会将星碎事件与中微子的产生结合起来呢?

  2019年,冰立方研究团队发现中微子具有200万亿伏特的能量,比最强的人造粒子加速器的能量还高出30倍。由于发现时天空上方出现了一瞬间的闪光,而且此时于2019年4月被发现的T2019dsg潮汐撕裂事件还正在进行着,地球上监测到了它发射出了X射线、紫外线和无线电,于是科学家将此次发现与潮汐撕裂事件结合了起来。

  

  目前仍还没有证据表明二者之间存在的关系。在星碎事件中,质子必须被加速到高能,并且与其他质子相撞,产生新的粒子,然后粒子衰变后才会产生中微子。因此研究质子加速度是如何产生的非常重要,在星碎中质子究竟是如散沙般分散,还是被一股脑地高速喷出。

  第一次确认亚原子粒子的来源

  亚原子粒子是比原子还小的粒子,比如光子和夸克等。中微子被称为幽灵亚原子粒子,是因为它能够不受什么阻碍就从太空来到地球,它的质量很小,能够随意穿过任何物质,包括人体,很难被发现,很难被捕捉到。人类开始思考它是从何而来?

  科学家第一次在宇宙中追踪到它是在猎户座距离地球40亿光年的一个耀变体上,并于2017年在南极冰立方天文台首次将这个它挑了出来。

  

  中微子振荡

  中微子有3种,分别为电子中微子,μ中微子,τ中微子。中微子以外的粒子,除了质量没有差别,也就是说对应电子质量的粒子就产生电子的行为,对应介子质量的就产生介子行为,也就是说电子自始至终都是电子。但是中微子不是这样的,它可能在飞行中偷偷变换了类型,比如从电子中微子变成了μ中微子,这种奇怪的现象就是中微子振荡。

  

  宇宙爆炸

  一直以来,中微子被认为是揭示宇宙秘密的重要粒子。科学家们认为在大爆炸之后,空间中充满了各种粒子,中微子是首先将自己从不同的粒子当中分离了出来,然后以光的速度放大到了宇宙的膨胀空间中。

  

  后来,宇宙开始冷却下来,质子和电子开始凝结成原子,宇宙微波背景就形成了。引力将原子聚集在一起,粒子的膨胀速度变慢,星系开始扩张,星系网络逐渐形成了。

  因此,除了质子和电子之外,中微子对塑造宇宙星系网络也发挥了作用。

  小结:

  当恒星由于各种原因偏离运行轨道,被黑洞吸引时,会产生潮汐撕裂事件将它的部分气体吸收到黑洞的积吸盘上,与此同时它的大部分物质仍然可以逃逸黑洞。有的科学家认为在这个暴力的“瞬间“”,有可能能够检测到高能中微子,但目前仍没有充足的证据支持。人类首次在距地球40亿光年的耀变体上追踪到了来自宇宙的中微子,一直以来,它的质量、性质和反物质都是谜团,对它的探究有利于人类探究宇宙大爆炸和星系的形成,是人类认识世界的关键物质。

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