台湾清华大学携手国际团队，发现恒星被黑洞吞噬“幽灵粒子”（图）

恒星被黑洞吞噬时可能产生高能微中子，但因微中子难侦测，又被称“幽灵粒子”，台湾清华大学今天指出，从小就爱观星的天文所特聘教授江国兴在科技部曜星计划补助下，携手德国电子同步加速器研究中心（DESY）团队，捕获距地球7亿光年远恒星被黑洞撕裂时喷发的微中子，此项天文重大发现，上月登上顶尖学术期刊“自然天文学”。

2019年海豚星座1恒星被黑洞撕裂后喷发出粒子流的模拟图。图／清大提供

清大指出，天文学家推测恒星被黑洞吞噬时，可能产生比地表最强粒子对撞机产生粒子还强大千倍的高能微中子，微中子是基本粒子，由于少与其他物质发生相互作用，因此很难被侦测，此次重大发现，也是国际天文学家第2度侦测到来自银河系外的微中子。

江国兴说，天文学家前年4月观测到海豚星座中央一个质量为太阳3千万倍的超大黑洞吞噬了恒星，因重力产生强烈潮汐力，“将恒星拉长如面条，之后就像被五马分尸般扯裂”，半数恒星碎片被吸入黑洞，并产生高温和喷发出粒子流，光芒照亮了整个星系。

前年10月，在那颗恒星被撕裂的半年后，美国国家科学基金会南极观测站的冰立方微中子天文台（IceCube Neutrino Observatory）捕获到一颗高能微中子，沿它的轨迹回溯，发现它正来自半年前海豚星座的黑洞吞噬恒星位置，国际团队因此展开分析。

清大指出，德国电子同步加速器研究中心博士史坦（Robert Stein）带领清华大学及荷兰、美国、英国、瑞典等国的研究单位共同组成国际团队，在结合伽玛射线、X光、紫外线、可见光和电波的侦测与分析，证实该高能微中子来自黑洞吞噬恒星事件。

江国兴也参与其中，进行X光数据分析。他说，这次恒星被黑洞吞噬事件产生的X光以前所未有的速度衰减，所以研究小组在观测时并没有看到强大的粒子喷流，这显示环绕恒星运行的盘状结构高速冷却，或X光被逐渐增加的外围气体迅速吸收。

江提到，虽然微中子像“幽灵”般难测，但每一颗来自宇宙深处的微中子都携带宿主星体的重要讯息，只要搭配电磁波或重力波观测，可更了解产生高能微中子的物理机制。

清大指出，在香港出生成长的江国兴喜欢观星，常央求父母带他到视野比较宽阔的公园去看月亮、彗星或流星雨，从初中获得人生第1副小型双筒望远镜开始，热中参加学校天文社团，大学主修数学之后，正式踏入天文物理的领域，取得英国牛津大学天文物理博士，并曾在美国哈佛史密松天文物理中心及麻省理工学院天文物理及太空科学中心担任博士后研究员，目前加入国际观测重力波的KAGRA团队，要解开更多重力波谜团。