天文学迈向新时代！宇宙学距离下多信使天文学的全新进展——引力透镜效应揭开约110亿年前剧烈恒星形成活动与中微子的关联|中微子|宇宙学|宇宙线起源|引力|恒星|星系

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 风月同天|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 太空探索

主译：清水明澄

校对：孙宇峰

审核：牧夫天文校对组

美编：苏奕月

后台：王启儒

http://www.nao.ac.jp/news/science/2026/20260617-alma.html

图为本次发现概念示意图。研究团队借助阿尔玛望远镜，捕捉到宇宙中微子事件「IC 210922A」辐射方向上的剧烈恒星形成星系“暗影爆发者”（右下方框内射电图像）。存在于早期宇宙、作为中微子源头的暗影爆发者星系（中间圆圈内想象复原图），因引力透镜效应，被观测到四束增亮成像。（图源：MITOS）

借助阿尔玛望远镜等设备开展观测，科研团队在高能中微子的抵达方向，发现了一颗诞生于约110亿年前、亮度极高的星系——“暗影爆发者（Shadow Blaster）”。通过多波段观测进一步证实：中微子辐射的来源并非黑洞活动，而是星系内部的恒星形成活动。这是依靠多信使天文学，破解长久以来悬而未决的中微子起源问题的突破性观测证据。

此前，人类已确定数颗距离相对较近的活动星系，它们是宇宙高能中微子的辐射源。但仅靠这些天体，完全无法解释宇宙全域抵达地球的中微子总量。理论学界一直推测：宇宙早期、恒星诞生活动极为剧烈的星系内部会生成大量宇宙射线，这类射线或是宇宙中微子背景辐射的主要来源。然而，这类星系身处极遥远的宇宙学距离之外，还被厚重尘埃遮蔽，想要将单个中微子信号与对应星系一一观测匹配，难度极大。

以在台湾开展研究的浦田裕次为核心的国际科研团队，将阿尔玛望远镜等多台观测设备对准南极中微子探测器“冰立方（IceCube）”于2021年捕捉到的中微子事件「IC 210922A」的入射方向，开展追踪观测，最终找到了这颗距今约110亿年的高亮度星系。这类能量极强的星系，以往普遍被认为中心存在超大黑洞；此前已知的中微子候选源，也全是会喷射粒子喷流的活动星系核。但本次新发现的天体，几乎探测不到黑洞独有的X射线、伽马射线等高能辐射，再加上自身被厚重尘埃包裹，因此被命名为“暗影爆发者”。

前景另一星系产生的引力透镜效应放大了暗影爆发者星系，让研究团队得以精细解析这一早期星系的内部结构。阿尔玛望远镜对分子气体能量分布的测量结果显示：星系气体不存在被黑洞加热的迹象，极有可能纯粹由剧烈的恒星形成活动升温。数据分析表明，该星系中心存在一个致密核心——一片仅约1500光年的狭小区域内，挤满了总质量达太阳数千亿倍的巨量气体与尘埃。

这种极致高密度环境，如同天然粒子加速器：粒子在此持续碰撞，源源不断产生高能中微子。研究推算，宇宙中曾大量存在这类恒星形成活动极度旺盛的星系。即便单个星系释放的中微子强度微弱，所有同类星系贡献的总量可占到充斥整个宇宙的中微子背景辐射的至多20%，是不可忽视的重要来源。

所谓多信使天文学，就是整合天体发出的可见光、射电波等电磁波以及中微子这类粒子信号等多种来自宇宙天体的信息来解析宇宙现象。学界期待，该领域能为人类认知早期宇宙开辟全新道路。

责任编辑：甘林

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』牧夫出品

微信公众号：astronomycn