一个绰号为“暗影爆破者”的遥远星系可能揭示了宇宙中微子一个令人惊讶的来源：极端恒星形成，而非超大质量黑洞。这一发现表明，隐蔽且充满尘埃的星暴星系可能贡献了宇宙高能中微子的相当大一部分。
研究人员最初怀疑，是一个超大质量黑洞在驱动与中微子信号相关的一个异常明亮的遥远星系。然而，观测显示，该星系的能量来源于剧烈的恒星形成活动。这一发现提供了重要证据，有助于解释宇宙中许多神秘高能中微子的起源。
追踪宇宙中最难以捉摸的粒子之一
中微子是科学界已知的最令人困惑的粒子之一。海量的中微子穿过太空，甚至穿过地球，却极少与物质发生相互作用。尽管天文学家已经确认了少数能够产生中微子的星系，但这些已知源头不足以解释迄今为止探测到的大量高能中微子。
为了探究其中一个粒子的起源，来自MITOS Science股份有限公司、国立中央大学、中原大学、东北大学、福井工业大学以及日本国立天文台的国际研究团队，利用ALMA（阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列）和其他几台望远镜进行了后续观测。
他们的目标是高能中微子事件IC 210922A，该事件由位于南极的冰立方中微子天文台探测到。搜寻工作将他们引向了一个名为JCMT0402−0424的异常明亮星系，该星系距离地球约110亿光年。
“暗影爆破者”之谜
此前确认的产生中微子的星系通常由超大质量黑洞驱动。然而，当研究人员观测JCMT0402−0424时，并未发现通常与此类黑洞相关的高能辐射迹象。
该星系被尘埃重重遮蔽，难以在可见光波段被观测到。然而，在亚毫米波段，它却光芒四射。由于其隐蔽的特性以及在该波段的极端亮度，研究团队给它起了个绰号叫“暗影爆破者”。
天然望远镜揭示星系核心
多亏了“暗影爆破者”与位于其和地球之间的另一个星系位置巧妙对齐，天文学家才得以深入观测其内部。前景星系的引力弯曲并放大了来自“暗影爆破者”的射电波，有效地形成了一台天然望远镜。
这种引力透镜效应产生了更亮、放大的图像，使ALMA能够以更高的细节观测这个遥远的星系。
射电观测再次未显示出强大黑洞的迹象。相反，数据指向了另一种能量来源。遍布星系的气体和尘埃似乎主要被剧烈的恒星形成活动所加热。
研究人员还在“暗影爆破者”中心确认了一个致密的“致密核心”。大量的气体和尘埃聚集在一个跨度仅约1500光年的区域内。这种极端环境能够产生中微子。
高能中微子的新解释
研究结果表明，剧烈的恒星形成星系可能是高能中微子一个重要但此前未被充分重视的来源。
研究团队认为，正在经历快速恒星形成的致密、富尘埃星暴星系可能贡献了相当大一部分高能中微子背景。他们的分析表明，这些星系可能占全宇宙观测到的高能中微子总数的20%。
如果得到未来研究的证实，这一发现可能会显著重塑科学家对宇宙中某些最难以捉摸粒子产生机制的理解。