极高能宇宙射线、高能中微子和高能伽玛射线，这三位天外来客的起源问题一直是天体粒子物理学中最大的谜题。这是三种非常不同的神秘高能粒子，因此天体物理学家总是独立的对它们进行研究。然而，天文学家从太空和地面探测器观测到这三类粒子后发现，尽管它们的能量相差了十个数量级左右，但奇怪的是它们的能量产生率却是旗鼓相当的。这进一步加深了谜题：难道仅仅只是一个巧合？又或许，这暗示了它们同出一源？
天体物理学家Ke Fang（方可）和Kohta Murase（村濑孔大）沿着这一思路提出了一个新的理论模型指出，三种神秘的高能粒子或许都来自嵌入在星系团中的活跃黑洞。该结果发表于2018年1月22日的《自然物理》杂志。
在进一步讨论前，我们先来简单的认识一下这几位宇宙信使：极高能宇宙射线是已知宇宙中能量最高的亚原子粒子（大多数是质子，也有一些是由重原子核组成的），它们所携带的能量都远远高于地球上最强大的粒子加速器——大型强子对撞机——所能够产生的。中微子则是出了名的神秘，它们几乎不与普通物质相互作用，因此被称为幽灵粒子。在宇宙诞生之初它们就已经产生了，并且持续在炙热的恒星以及地球上的核反应堆中产生。
而它们的高能伙伴的能量则比它们要高出百亿倍，并且已经被南极洲的冰立方中微子天文台探测到。伽玛射线则拥有着最高的电磁能，费米伽玛射线空间望远镜和其它的地面天文台都探测到了能量比可见光光子高出亿倍的高能伽玛射线。但是，它们究竟起源于何方？是什么机制让它们获得了不同寻常的高能量，这是天体物理学家多年来想要寻求的答案。而在这篇最新的论文中，我们看到了一个令人欣喜的统一模型。