是什麼力量在加速宇宙膨脹,科學家或許揭秘謎底!
在半個世紀以來,宇宙中最高能量的宇宙粒子起源之謎的主要嫌疑人都在被稱為「活動星系核」的星系中,它在中央超大質量黑洞周圍有一個超輻射的核心區域。一些活躍的星系核伴隨著強大的相對論性噴流。由噴流或其環境產生的高能宇宙粒子幾乎和光速一樣被射向太空。研究表明從活動星系核及其周圍環境(如星系團和組)中逸出的超高能量宇宙射線可以解釋超高能宇宙射線光譜和組成。它還可以解釋一些由地面實驗發現的無法解釋的現象。同時在1億多兆電子伏特以上的高能中微子譜可以通過宇宙射線和星系團和群中的氣體的粒子碰撞來解釋。來自星系群和星系間空間的相關伽馬射線發射與未解釋的高能量伽馬射線背景中無法解釋的部分相匹配,而這與一種特定類型的活動星系核並不相關。
這個模型為進一步嘗試建立一個統一的模型鋪平了道路。這些宇宙信使都是由同一類天體物理源和高能中微子和伽馬射線產生的共同機制相互聯繫在一起的。然而也有其他的可能性,需要解釋一些新的謎團,包括在南極冰立方天文台記錄的千萬兆電子伏範圍內的中微子數據。因此基於多信使方法的進一步研究——將理論與所有三個信使數據結合起來——對測試新模型至關重要。
這個新模型預計將激勵研究星系群和群,以及發展其他統一的高能宇宙粒子模型。當觀測開始與下一代中微子探測器(如IceCube-Gen2和KM3Net)以及下一代伽瑪射線望遠鏡(切倫科夫望遠鏡陣列)進行觀測時,預計將進行嚴格的測試。多信使粒子天體物理學的黃金時代最近開始了。現在可以從所有不同類型的宇宙信使中學習到的所有信息,對於揭示極端能量宇宙粒子的物理知識和對我們的宇宙有更深的了解是很重要的。
那麼它可以做什麼呢?觀察表明,合併產生了比鐵更重的大量元素,證明了中子星撞擊是宇宙中金和其他稀有金屬的最初來源。隨著探測以及研究更多的類似合併,這樣的集體觀察將能揭示中子星的內部信息——這些恆星「屍體」的密度如此之高以至於使其處於塌縮為黑洞的邊緣。此外,通過對比合併天體的亮度及其引力波強度,天文學家能夠測量出其準確的距離。這些知識可以讓他們探測暗能量(被認為加速宇宙膨脹的神秘力量)的特徵。
PS:圖片來源於網路。
※能量守恆定律即使在黑洞也同樣試用,不可能發生物質和能量的憑空消失
※科學家說宇宙在膨脹,那麼宇宙外面是什麼?
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