清大參與跨國研究 捕獲銀河系外「幽靈粒子」
↑清華天文所特聘教授江國興與國際團隊合作，發現恆星被黑洞撕裂時噴發的微中子。（圖／清華大學提供）
天文學家過去推測恆星被黑洞吞噬時，可能產生比地表最強粒子對撞機產生粒子還強大千倍的高能微中子，但因微中子難以偵測，又有「幽靈粒子」之稱。清華大學天文所江國興特聘教授在科技部「曜星計畫」的補助下，與德國電子同步加速器研究中心(DESY)團隊合作，捕獲距地球7億光年遠的恆星被黑洞撕裂時噴發的微中子，為探索宇宙起源更推進一步。微中子是基本粒子，但它們很少與其他物質發生相互作用，因此很難被偵測到，這是國際天文學家第2度偵測到來自銀河系以外的微中子。
這項重大的天文發現上個月登上頂尖學術期刊《自然天文學》。江國興教授指出，天文學家前年4月觀測到海豚星座中央一個質量為太陽3000萬倍的超大黑洞吞噬了恆星的過程。這顆不幸的恆星靠近黑洞時，重力產生了強烈的潮汐力，將恆星拉長如麵條，之後就像被「五馬分屍」般扯裂，大約一半的恆星碎片被吸入黑洞，並產生高溫和噴發出粒子流，耀眼的光芒照亮了整個星系。天文學家推測粒子以接近光速噴發時，可能與其他粒子及光碰撞，產生高能微中子，但始終無法證實。
直到那顆恆星被撕裂的半年後，也就是前年10月，美國國家科學基金會南極觀測站的冰立方微中子天文臺 (IceCube Neutrino Observatory) 捕獲到1顆高能微中子，沿它的軌跡回溯，發現它正來自半年前海豚星座的黑洞吞噬恆星位置。由德國電子同步加速器研究中心史坦博士 (Robert Stein)領導，清大及荷蘭、美國、英國、瑞典等國的研究單位共同組成的國際團隊，在結合伽瑪射線、X光、紫外線、可見光和電波的偵測與分析後，證實這顆高能微中子來自黑洞吞噬恆星事件。
江國興教授表示，這次恆星被黑洞吞噬事件產生的X光以前所未有的速度衰減，所以研究小組在觀測時並沒有看到強大的粒子噴流，這顯示環繞恆星運行的盤狀結構高速冷卻，或X光被逐漸增加的外圍氣體迅速吸收。江教授表示，雖然微中子像幽靈一般難測，但每一顆來自宇宙深處的微中子都攜帶宿主星體的重要訊息，只要搭配電磁波或重力波觀測，我們將可更全面了解產生高能微中子的物理機制。