長期以來，科學(xué)家對宇宙中的超高能中微子的來源一直難以解釋。美國麻省理工學(xué)院物理學(xué)團隊最近的一項新研究表明，太陽系外原始黑洞的臨終爆炸，可能為一些高能中微子提供了合理來源。

　　中微子是一種幾乎不與物質(zhì)發(fā)生作用的基本粒子，每秒有數(shù)萬億個穿過人體，卻幾乎不會留下痕跡，因此被稱為“幽靈粒子”。而原初黑洞是一種假想的微觀黑洞，理論上形成于大爆炸后的最初時刻。一些科學(xué)家認(rèn)為，原初黑洞可能構(gòu)成當(dāng)今宇宙中大部分甚至全部的暗物質(zhì)。

　　和大質(zhì)量黑洞類似，原初黑洞會不斷泄漏能量并逐漸縮小，這一過程被稱為霍金輻射。隨著黑洞輻射增加，其溫度升高，并釋放越來越多的高能粒子。輻射過程加速后，黑洞在蒸發(fā)最后階段會產(chǎn)生劇烈爆炸，釋放能量最高的粒子，包括中微子。

　　研究團隊通過計算發(fā)現(xiàn)，如果銀河系中存在大量原初黑洞，那么今天應(yīng)有部分正在“死亡”。若其中一顆恰好在距離太陽系相對較近的區(qū)域爆炸，就可能產(chǎn)生超高能中微子飛向地球，被探測器捕捉到。

　　今年2月，地中海海底的立方千米中微子望遠(yuǎn)鏡(KM3NeT)探測到一個能量超過100拍電子伏特的中微子，遠(yuǎn)超人類現(xiàn)有加速器能力。此前，南極冰立方(IceCube)天文臺也觀測到幾個高能中微子，但能量低于KM3NeT觀測值。按現(xiàn)有理論，這類粒子出現(xiàn)概率極低，兩臺探測器的觀測數(shù)據(jù)難以統(tǒng)一，這也讓超高能中微子之謎更加撲朔迷離。

　　為解釋這一矛盾，團隊建立了原初黑洞爆炸的粒子釋放模型。他們計算出，黑洞在臨終階段釋放約10²⁰個中微子，能量可達(dá)到KM3NeT觀測水平。結(jié)合銀河系黑洞分布，推算每立方秒差距空間每年約有1000顆黑洞爆炸。如果某顆黑洞恰好在太陽系附近(約地日距離的2000倍)爆炸，少量超高能中微子就可能抵達(dá)地球，這樣可同時解釋IceCube和KM3NeT觀測事件。

　　換句話說，IceCube觀測到的較高能中微子是銀河系中黑洞爆炸的“常規(guī)背景”，而KM3NeT探測到的極高能中微子則可能源自一次較近的黑洞臨終爆炸。通過這一模型，兩臺探測器的觀測結(jié)果可得到統(tǒng)一解釋，這或?qū)⒔忾_長期困擾科學(xué)家的超高能中微子之謎。

　　研究團隊指出，如果假說成立，這可能成為人類首次直接觀測到霍金輻射的證據(jù)，也將證明原初黑洞真實存在，并可能構(gòu)成宇宙大部分暗物質(zhì)�？茖W(xué)家仍需更多超高能中微子的觀測數(shù)據(jù)，才能進(jìn)一步驗證這一理論。