切碎恒星的幽灵粒子揭示了宇宙粒子加速器

科学家将一个幽灵般的粒子追踪到一颗切碎的恒星，发现了一个巨大的宇宙粒子加速器。在被注定的恒星太靠近其母星系中心的超大质量黑洞并被黑洞的巨大引力撕开之后，被称为中微子的亚原子粒子被抛向地球。这是第一个可以追溯到这种“潮汐破坏事件”(TDE)的粒子，并提供了证据，证明这些鲜为人知的宇宙灾难可以是强大的天然粒子加速器，正如由DESY科学家罗伯特·斯坦(Robert Stein)领导的研究小组在该杂志上报道的那样自然天文学。 这些观测结果还证明了通过结合不同的“信使”(例如光子(光的粒子)和中微子)探索宇宙的力量，中微子也被称为多信使天文学。

中微子大约在7亿年前开始了它的旅程，大约是在地球上出现第一批动物的时候。那是旅行时间从遥远的海豚座(海豚)星座中未命名的星系(目录号2MASX J20570298 + 1412165)到达地球所需的粒子。科学家们估计，巨大的黑洞多达3000万个太阳。斯坦说：“越靠近某物，重力越强。这意味着黑洞的引力比恒星的远侧力更强地拉动恒星的近侧，从而产生拉伸效果。”斯坦因解释说。“这种差异被称为潮汐力，随着恒星越来越近，这种拉伸变得更加极端。最终它将恒星撕裂，然后我们将其称为潮汐破坏事件。这是导致地球上发生海洋潮汐的相同过程。但对我们来说幸运的是，月球的拉力不足以粉碎地球。”

大约一半的恒星碎片被抛入太空，而另一半则落在围绕黑洞的漩涡盘上。该吸积盘有点类似于浴缸排水口上方的水涡。在陷入遗忘之前，来自吸积盘的物质变得越来越热，闪闪发亮。2019年4月9日，加利福尼亚州帕洛玛尔山的Zwicky临时设施(ZTF)首次检测到了这种辉光。

半年后，即2019年10月1日，南极的IceCube中微子探测器从潮汐破坏事件的方向发现了一个极高能的中微子。DESY的合著者Anna Franckowiak说：“它以100兆太伏特伏特的惊人能量砸入了南极冰中，现在是波鸿大学的教授。“相比之下，这至少是世界上最强大的粒子加速器-位于日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室CERN的大型强子对撞机所能达到的最大粒子能量的十倍。”