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摘要：KanokoHorio）超大质量黑洞可能是理解宇宙中一些最高能粒子的关键。一个新的模型表明，由巨大黑洞喷流加速的超高能宇宙射线可能产生高能中微子和高能伽马射线。超高能宇宙射线是一种超高能的亚原子粒子，其能量超过了世界上最强大的粒子加速器大型强子对撞机所能产生的能量。这些极为高能的亚原子粒子大多是质子，尽管有些宇宙射线是由较重的原子核组成的。
超大质量黑洞可能是理解宇宙中一些最高能粒子的关键。
一个新的模型表明，由巨大黑洞喷流加速的超高能宇宙射线可能产生高能中微子和高能伽马射线。该模型是第一个基于详细数值计算并与每个粒子的观测结果相匹配的模型。
新模型表明，超高能中微子和高能伽马射线是通过粒子碰撞作为宇宙射线的子粒子自然产生的，宾州州立大学物理学、天文学和天体物理学助理教授Kohta Murase在一份声明中说：“这样就可以继承其母粒子的可比能量预算。”。穆拉斯和他的同事、马里兰大学天文学博士后科方（Ke Fang）对这三个粒子中的每一个都有相似的能量感兴趣，他们调查了这些粒子的起源，发现了黑洞之间的联系。[7令人惊讶的宇宙事实]
“[模型]证明了三个宇宙信使的类似能量学可能不仅仅是巧合，”Murase说，
宇宙粒子之谜首次发现于1912年，宇宙射线以光速在宇宙中闪耀。超高能宇宙射线（UHERC）是一种超高能的亚原子粒子，其能量超过了世界上最强大的粒子加速器大型强子对撞机所能产生的能量。据澳大利亚斯文伯恩大学（Swinburne University）称，这些粒子中最强大的一种，其能量相当于以每小时100英里（160公里）的速度投掷棒球。这些极为高能的亚原子粒子大多是质子，尽管有些宇宙射线是由较重的原子核组成的。
中微子是质量最小的幽灵粒子，通常通过常规物质，很少与之相互作用。它们形成于宇宙之初，并继续由地球上的恒星和核反应产生。但他们的高能对应物的能量要高出一百万倍。这两种类型的伽马射线都在南极的冰立方中微子天文台被探测到，
伽马射线以已知的最高电磁能量高居榜首。美国国家航空航天局的费米伽马射线太空望远镜和地面观测站已经发现了高能伽马射线，其能量是可见光光子的10多亿倍。
以前，科学家们用不同的方式连接这些粒子。当宇宙射线与物质相互作用时，它们会产生伽马射线；有些人认为同样的碰撞也会产生中微子，根据这项研究，
方和Murase注意到他们所谓的“有趣的巧合”时很感兴趣，它们的能量产生率是可比的。
我们的模型展示了一种 ... 来理解为什么这三种宇宙信使粒子在宇宙中的能量输入量惊人地相似，Murase说：
他们的研究结果于1月22日在线发表在《自然物理学》杂志上。
是怪物黑洞的关键吗Murase说：“在我们的模型中，由活跃星系核的强大喷流加速的宇宙射线通过喷流末端经常发现的射电波瓣逃逸。”。[宇宙中最奇怪的黑洞]接下来，科学家们计算了宇宙射线在星系团和星系群内部移动时如何移动以及如何与磁场相互作用。通过模拟超高能宇宙射线在宇宙中运动时的演化过程，新模型解释了迄今为止观测到的光谱和成分，包括先前由地面望远镜发现的无法解释的现象。同时，模型解释了另外两个高能粒子的起源，其中m大多数粒子是由在磁化环境中碰撞的高能宇宙线之间的相互作用产生的。方舟子在同一份声明中说，有些是超高能电子回旋共振在穿越太空时产生的。
“超过一亿兆电子伏特的超高能中微子谱可以用宇宙射线与星系团和星系群中气体的粒子碰撞来解释。”，来自星系团和星系际空间的相关伽马射线发射与高能量伽马射线背景中无法解释的部分相匹配，而这部分伽马射线背景与一种特定类型的活动星系核无关，“方说，”通过将所有三个粒子绑在一起，
，新的模型可以帮助科学家更好地理解为什么他们都产生相似的能量水平。
这个模型为进一步尝试建立一个宏大的统一模型铺平了道路，该模型描述了这三个宇宙信使是如何通过同一类天体物理源和“高能中微子和伽马射线的产生，”Murase说，
的奥秘仍然是“多信使粒子天体物理学的黄金时代最近才开始，”Murase说现在，我们可以从各种不同类型的宇宙信使那里学到的所有信息，对于揭示关于极端能量宇宙粒子物理学的新知识和加深对我们宇宙的理解都是很重要的。
“然而，还有其他的可能性，还有几个新的谜团需要解释，“包括南极洲冰立方中微子天文台记录的千万兆电子伏特范围内的中微子数据，”穆拉斯补充说因此，基于多信使 ... 的进一步研究——结合理论和所有三个信使数据——对于测试我们的模型至关重要。
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