“幽灵粒子”，也就是所谓的“中微子”，实际上到处都是，数以万亿计，每一个几乎没有任何质量。它们现在正穿过我们的身体，但是我们对这些粒子的情况知之甚少。
最近，我们对于了解它们迈出了一大步。周四发表在《科学》（Science）杂志上的两篇新论文中，一个由数百人组成的国际研究小组宣布，他们已经发现了这些微小的、难以捉摸的粒子的起源，它们来自巨大的椭圆形星系，名为“耀变体”。
威斯康星大学麦迪逊分校的物理学家Francis Halzen，也是南极冰立方中微子天文台的首席科学家，带头做出此次新发现。他表示，自2013年以来，他们一直在观察宇宙中微子，但他们不知道这种粒子是从哪里来的。
这一最新发现的关键在于试图弄清楚中微子可能与其他什么高能事件有关。这就是多信使天文学的用武之地，即通过几个不同的信号对天体物理事件进行研究。举个例子，如果有人想尽可能地了解炸药爆炸，那他就不会只用手机录下录音。他会想要在不同波长的光中进行观察，制作音频等等。在天文学中，多信使意味着观察与电磁辐射、引力波、中微子和宇宙射线有关的信号。
Halzen表示，中微子指向了它们的源头，所以他们试着把它们的到达方向和已知的来源联系起来，包括耀变体。在他们开始了这个多信使活动后才成功。
冰立方是一公里大小的望远镜，位于南极1.6公里厚的冰下。自2011年以来，它一直在运行，已经使用它的几千个传感器来观测一年近10万个中微子。它的目的是找到离得近的或远的中微子（在最近的观测中，非常遥远）。它是一个用于追踪基本粒子的强大的天文台，但是如果我们试图将中微子与其他信号连接起来，以找到来源点，我们需要求助于其他工具来帮助。
冰立方配备了一个警报系统，当它探测到极高能的中微子时就会启动。这个警报系统将坐标转播给世界上其他的望远镜，并告知他们进行后续观测。
在这次调查中，冰立方于2017年9月22日发现了一个非常高能的中微子事件。美国宇航局（NASA）的费米伽马射线太空望远镜和加那利岛的大气伽玛切伦科夫成像望远镜已进入警戒状态，并最终探测到高能伽马射线来自一个叫做TXS 0506+056的星系，这是一个耀变体，距离地球约40亿光年，位于猎户座的左上角。这个伽马射线活动是费米望远镜从那个来源所探测到的最强烈的伽马射线，它与冰立方所发送的中微子坐标非常一致。
尽管耀变体不是中微子的预期来源，但当意识到它们的活动非常符合它们的奇怪名称时，就说得通了。阿拉巴马大学的物理学家及天文学家Marcos Santander，同时也是这项新研究的共同作者，他表示，在活跃星系中，超大质量黑洞会促使两个大规模喷射，它们携带高能粒子、强大的辐射和磁场从星系向外发射。耀变体是一种活跃的星系，其中一次喷射正好朝向地球视线，也就是说我们在看这个喷射的“枪管”。 这种直线排列意味着我们可以观察到非常高能的辐射分布在整个电磁波谱中，从无线电波，到可见光，到伽马射线，耀变体的能量峰值是可见光能量的10万亿倍。伴随耀变体喷射的强大冲击波被认为含有高能粒子，能够产生伽马射线，并可能加速宇宙射线。
这些喷射导致加速宇宙射线，这些射线绝大部分是由质子构成的。当质子与来自耀变体或黑洞喷射的光子和氢相互作用时，它们就会产生中微子。所以，中微子可追溯到宇宙射线，它们紧密相关。
如果我们知道中微子伴随着宇宙射线产生的，那就意味着它们一定和宇宙射线本身有相同的来源。Halzen表示，虽然探测到的宇宙射线不会指向它们的来源，因为它们的电荷和路径被磁场扭曲了，但中微子可指向它们被创造的地点。中微子让他们和其他20个望远镜可以精确地找到这个来源。
这是小组需要的第一个证据。当研究人员知道TXS 0506+056是9月22日探测到的中微子的来源时，他们回顾了大约10年的档案数据，发现高能中微子爆发与2014年和2015年那个耀变体短时间内发射的十多个其他耀斑相符合。这是第二个证据，决定了一切。
当然，我们需要对这些发现保持谨慎。耀变体一直是发射中微子的候选源，但之前的研究尝试未能将中微子与耀变体联系在一起。目前还不完全清楚为什么TXS 0506+056刚好符合要求，它甚至都不是最明亮的伽马射线耀变体。不过耀变体还不能被贴上“中微子工厂”的标签。
马里兰大学的物理学家，论文的另一个合著者Erik Blaufuss表示，他认为我们没法说所有耀变体都这样。他认为基于一个样本很难得出一个关于所有耀变体的决定性结论。结果还有待确定，可能这个来源是特别的或者只是第一个出头鸟，在中微子中足够明亮到让我们看到。
如果高能现象是解释为什么耀变体发射中微子的关键，那么我们就应该很容易地在观测结果或星爆星系和伽马射线暴中看到类似结果。如果没有，那就意味着存在与耀变体一起发生的比我们目前所知道的更特殊、更古怪的东西。
Blaufuss表示，即便我们只关注于这个耀变体本身，这也肯定不是一个好的发现。科学家通常使用5-标准差临界值来标记一些东西作为发现，而对这两篇最新论文的分析都是3-标准差，这意味着是一个证据，但不一定是发现。3-标准差水平仍然意味着你可以让你对结果充满信心，它不是随机因素，但是当涉及到粒子物理时，这种几率仍然会让人警惕。最好以谨慎的热情欢迎新发现。
目前，该团队还沉浸在自己的努力最终获得了回报中。Halzen表示，在天文学中最古老的一个突出问题上取得突破是令人兴奋的。这就是建造冰立方的目的。我们的第一个来源是一个耀变体，这多少有些令人惊讶，但这就是事实。
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