清大与国际合作 捕获幽灵粒子

清华大学天文特聘教授江国兴与国际团队合作,捕获距地球7亿光年远的恒星黑洞撕裂时喷发的微中子。(清华大学提供/陈育贤新竹传真)

清华大学天文所特聘教授江国兴在科技部「曜星计划」的补助下,与德国电子同步加速器研究中心(DESY)团队合作,捕获距地球7亿光年远的恒星被黑洞撕裂时喷发的微中子,由于微中子非常难以侦测,因此有「幽灵粒子」之称,此发现为探索宇宙起源更推进一步。

清华大学指出,天文学家过去推测恒星被黑洞吞噬时,可能产生地表最强粒子对撞机产生的粒子还强大千倍的高能微中子,但它们很少与其他物质发生相互作用,因此很难被侦测到,此次是国际天文学家第2度侦测到来自银河系以外的微中子。这项重大的天文发现上个月也登上顶尖学术期刊《自然天文学》。

江国兴表示,天文学家前年4月曾观测海豚星座中央1个质量太阳3000万倍的超大黑洞吞噬了恒星的过程。当时此颗恒星靠近黑洞时,重力产生了强烈的潮汐力,将恒星拉长如面条,之后就像被「五马分尸」般扯裂,大约一半的恒星碎片被吸入黑洞,并产生高温同时喷发出粒子流,耀眼的光芒照亮了整个星系

过去天文学家推测粒子以接近光速喷发时,可能与其他粒子及光碰撞,产生高能微中子,但始终无法证实,直到前年10月,那颗恒星被撕裂的半年后,美国国家科学基金会南极观测站的冰立方微中子天文台,捕获到1颗高能微中子。

由德国电子同步加速器研究中心博士史坦(Robert Stein)领导我国清华大学及荷兰、美国、英国瑞典等组成的国际研究团队,在结合伽玛射线X光紫外线、可见光和电波的侦测与分析后,证实这颗高能微中子正是来自半年前海豚星座的黑洞吞噬恒星事件