“幽灵粒子”成为焦点：科学家对中微子的质量设定了上限
这些幽灵般的粒子是我们理解宇宙的基础。
但是它们非常小——小到
【菜科解读】
每秒钟，大约有100万亿个中微子穿过你的身体。
这些幽灵般的粒子是我们理解宇宙的基础。
但是它们非常小——小到科学家们一度认为它们根本没有质量。
然而，中微子确实有质量，物理学家现在已经设法给它设定了一个新的上限：0.8 电子伏特或 eV。
（电子伏特在技术上是能量的量度，但质量和能量是等价的，如爱因斯坦最著名的方程 E=mc^2 所示。
）
这确实是一个很小的数字。
从透视角度来看，电子的质量约为 511,000 eV。
质子和中子使亚原子尺度超过 9.38 亿电子伏特。
为了找到 0.8 eV 的极限，研究人员转向氚，氚是一种氢的同位素，其原子核中有两个中子。
氚不稳定且具有放射性，这意味着它会衰变为更轻的氢。
当它这样做时，它会释放出许多粒子。
通过观察这些粒子，科学家们发现了中微子质量的痕迹并将其拼凑在一起。
他们在位于德国卡尔斯鲁厄理工学院的 230 英尺（70 米）长的 KATRIN 实验中这样做了。
（KATRIN 是“Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment”的首字母缩写。
）在 KATRIN 观察氚原子衰变并收集数据后，国际团队发现中微子质量上限为 0.8 eV——他们周一（2 月 14 日）在网上报告了这一结果在《自然物理学》杂志上。
“粒子物理学界对 KATRIN 打破了 1-eV 势垒感到兴奋。
”团队成员、北卡罗来纳大学粒子物理学家 John Wilkerson 在新闻稿中说。
低于1 eV线是一个重要的里程碑。
首先，这是理论预测中微子质量应该存在的地方。
另一方面，科学家说，许多令人兴奋的粒子物理发生在质量低于1 eV的地方，因此探索这个领域有助于解开最小尺度宇宙的运作。
来自黑洞喷流的x射线发射出人意料地变化，挑战了粒子加速的主导模型
信用:Pixabay/CC0公共领域（神秘的地球uux.cn）据马里兰大学巴尔的摩分校：研究人员直到最近才发现黑洞喷流发出X射线，喷流如何将粒子加速到这种高能状态仍然是个谜。
《自然·天文学》上令人惊讶的新发现似乎排除了一个领先的理论，为重新想象粒子加速在喷流中的工作方式打开了大门——也可能在宇宙的其他地方。
一个关于喷流如何产生X射线的领先模型预计喷流的X射线发射将在长时间尺度(数百万年)内保持稳定。
然而，这篇新论文发现，具有统计学意义的大量喷流的X射线辐射在短短几年内发生了变化。
“我们对可变性感到兴奋的原因之一是，在这些喷流中有两种主要的X射线产生模型，它们完全不同，”主要作者，巴尔的摩县马里兰大学的天文学家艾琳·迈耶解释说。
“一个模型调用能量非常低的电子，一个模型调用能量非常高的电子。
其中一个模型与任何一种可变性都完全不相容。
”在这项研究中，作者分析了钱德拉X射线天文台的档案数据，这是目前分辨率最高的X射线天文台。
研究小组观察了钱德拉多次观察的几乎所有黑洞喷流，在53个喷流中有155个独特的区域。
迈耶说，在如此短的时间尺度上发现相对频繁的变化“在这些喷流的背景下是革命性的，因为这是完全没有预料到的”。
重新思考粒子加速除了假设X射线发射随着时间的推移保持稳定，关于喷流如何产生X射线的最简单理论还假设粒子加速发生在驱动喷流的黑洞“引擎”中的星系中心。
然而，新的研究发现，沿着喷流的长度方向，X射线辐射会快速变化。
这表明粒子加速发生在整个喷流中，距离喷流的黑洞原点很远。
迈耶说:“有一些理论可以解释这是如何工作的，但我们一直在研究的很多东西现在显然与我们的观察不相容。
”。
有趣的是，研究结果还暗示，离地球较近的喷流比离地球较远的喷流有更多的可变性。
后者是如此遥远，以至于当它们发出的光到达望远镜时，就像是在回顾过去。
对梅耶来说，更老的喷气式飞机可变性更小是有道理的。
在宇宙历史的早期，宇宙更小，环境辐射更大，研究人员认为这可能导致喷流中X射线更稳定。
关键合作尽管Chandra具有出色的成像分辨率，但数据集带来了巨大的挑战。
钱德拉仅用少量的X射线光子就观察到了一些可变性。
在给定的喷射流中，X射线产生的可变性通常是百分之十左右。
为了避免无意中将随机性算作真正的可变性，Meyer与多伦多大学和伦敦帝国理工学院的统计学家合作。
“从数据中得出这个结果几乎就像一个奇迹，因为观测不是为了检测它而设计的，”Meyer说。
该小组的分析表明，研究中30%到100%的喷流在短时间尺度内表现出可变性。
“虽然我们想要更好的约束，”她说，“但可变性显然不是零。
”新的发现在黑洞喷流中产生X射线的一个主要理论中戳出了重大漏洞，Meyer希望这篇论文激励未来的工作。
“希望这将是对理论家的一个真正的召唤，”她说，“基本上看看这个结果，并提出与我们的发现一致的喷流模型。
”
霍金“黑洞蒸发论”或是
在电影中所看到的黑洞都是能够「吞噬万物」或是被吸入后就会进入到另外空间的形象，然而在霍金过世前就曾提过，黑洞其实并不是全黑，甚至还会蒸发，只是需要10个58次方年才有可能蒸发0.0000001％的质量。
综合外媒报导，菜叶说说，过去霍金提到黑洞会透过粒子放射产生光亮，这些粒子最终究会吸光黑洞，这项称为「黑洞蒸发论」因为一直无法提出证明，但直到最近终于有观察实验证明这些「吸光黑洞的粒子」确实能够被找到。
此外，霍金过去也提到黑洞其实有粒子辐射，在对撞之后产生出光芒，所以黑洞其实更贴近「灰洞」之后粒子辐射也被称为霍金辐射，而黑洞吞噬这些负质量的粒子，黑洞本身的质量就会减少，长久下来黑洞就会消失，只是过程相当缓慢，霍金认为黑洞需要10个58次方年才能蒸发0.0000001％的质量。
日前科学家在实验中模拟霍金辐射，发现黑洞中的确可能辐射，且能满足宇宙中存在的冷物质跟声波，若按此推论，那么黑洞蒸发就很有可能是真的，让科学家们相当振奋。
