來自遙遠星系的「幽靈粒子」

大約1百億年前，在一個遙遠星系的中心位置，有個黑洞，發生過一次高能量的爆發。那次爆發的光，穿越了一百多億年的時間，在2012年，開始抵達地球。

利用NASA 費米望遠鏡和其他觀測設備，科學家認為，有一次「強度打破紀錄的超高能微中子事件」，也在大約同一時間點出現，經研究證實兩者可能源自同一場爆發事件。這個研究讓某特定單一河外天體和某特定一宇宙高能微中子事件間，首度呈現出合理的關連。

微中子在宇宙裡的數量雖然比原子多得多，問題是微中子鮮少與物質互動，這特色令微中子成為一個極難偵測的東西，但微中子的另一項特色是......在光線很受束縛的地方，微中子卻能以高速逃脫－－比方說，正在塌縮中的恆星核。

逃出了現場的微中子，將以高速通過宇宙，幾乎沒什麼東西可將之阻擋。因此，微中子可以提供單單去研究光線所沒辦法取得的資訊──比方說，天文現象發生的過程或現場環境是怎樣的條件等。

「IceCube」是建造於南極清澈冰層中，體積範圍達一立方公里的一個微中子觀測站，可觀測到微中子與冰中原子發生的互動。

IceCube曾偵測到少數幾個高能微中子事件，都以芝麻街的卡通人物命名：一個叫「畢特」(Bert)，一個叫「恩尼」(Ernie)，還有一個命名為「大鳥」。

2012年夏季，費米望遠鏡先是目擊到被歸類在「伽瑪射線耀變體」的活躍星系PKS B1424-418，在伽瑪射線波段顯得異常明亮。首先說明，活躍星系與典型星系不同處在於前者星系核緻密且明亮，大量的光，是在物質掉入大黑洞的過程中產生的，此類黑洞質量為太陽幾百萬倍。物質靠近黑洞時，有些會形成「朝相反兩極噴發」的粒子噴流，速度幾近於光速。而所謂「耀變體」也就是此雙極噴流的其中之一之運動方向幾乎直射向地球。

IceCube在2012年12月 偵測到「大鳥」事件，這個超高能微中子的能量超過了2千兆電伏（2x10的15次方），改寫了高能微中子觀測紀錄，這個噴發共持續將近一年，與噴發前的均值相比，PKS B1424-418的伽瑪射線亮度增加了15~30倍。

不過 IceCube 觀測站提供資料僅能將發射源位置限制在一塊不算小的天區－－面積大小相當於64個滿月那麼大。

雖然前述的PKS B1424-418這個伽瑪射線耀變體是位於大鳥事件的區域裡，但費米望遠鏡在該區還偵測到其他很多活躍星系，到底多確定「就是它」呢？經統計檢驗，研究團隊幾乎肯定了PKS B1424-418的爆發和大鳥的相關性，兩者為非相關獨立事件的機率只有：5%。

綜合分析費米望遠鏡、雨燕號和WISE號太空望遠鏡的資料，研究學者還能推估得知的是，爆發能量在光譜上的分布，顯示出它足以製造出能量等級達千兆電伏的微中子。

事實上，研究團隊不僅透過費米望遠鏡看到伽瑪射線巨幅增強，並且也從「TANAMI 望遠鏡」看到電波波段的變化，於是，最後終於能確切指出「大鳥」來自哪一個耀變體。

雖然天文學家一向都懷疑，這種高能微中子應該是誕生於「耀變體」，但這次卻是首度證明某特定耀變體和特定某微中子誕生地兩者間存有很高的相關性」，換言之，這也是頭一次天文團隊終於可以指著某一個耀變體說：「這個微中子是從那裡發出來的！」

耀變體是宇宙中持續閃耀又最亮的一種天體，但它的許多基本特性我們還不完全了解，例如：它的高能，如何產生？－－目前還沒有答案。因為產生微中子的過程，同時可能也產生伽瑪射線，因此，透過這個研究成果，天文學家將能更了解，從位在耀變體中的黑洞之鄰近區域產生的各種輻射。

中文翻譯／編輯：黃珞文