有史以来最高能的幽灵粒子，会是霍金辐射的首个证据吗？

中微子、暗物质、黑洞和霍金辐射——这些令人称奇的概念，在一项最近发表在《物理评论快报》的研究中，被紧密联系在了一起。

这项研究要从常被称为“幽灵粒子”的中微子说起。

中微子是宇宙中的一种基本粒子，它们几乎不与物质相互作用，可以毫无阻碍地穿过地球。为了捕捉它们，科学家在世界各地建造了巨型探测器，比如位于地下深处的江门中微子实验，南极冰层之下的IceCube，以及地中海深处的KM3NeT。

绝大多数从外太空抵达地球的中微子能量都比较低，但近年来，IceCube 和 KM3NeT探测到了少数能量高达1-100PeV的中微子。今年2月，KM3NeT甚至报告探测到了一个220PeV的中微子，突破了所有此前的观测纪录。

但问题随之而来：如此极端能量的中微子是如何产生的？已知的天体“加速器”，如超新星爆炸、伽马射线暴等，都难以解释这些事件。

在最新的研究中，物理学家提出了一个引人入胜的可能性：这些中微子可能源自原初黑洞。

目前，天文学家已经发现了许多由恒星坍缩形成的恒星级黑洞，以及拍摄到了星系中心的超大质量黑洞的视觉证据。但理论上，在宇宙大爆炸的第一秒，极端致密的物质甚至可以直接坍缩形成原初黑洞。

与其他类型的黑洞一样，原初黑洞会通过霍金辐射不断蒸发。它们的寿命与其质量的三次方成正比：大黑洞寿命极长，而小黑洞则会在宇宙演化中逐渐蒸发殆尽。

黑洞温度与质量成反比，所以当黑洞逐渐失去质量，温度就会越高，释放出的粒子能量也越强。当黑洞进入生命最后阶段时，蒸发会在极短时间内加速，最终发生一次剧烈爆发，释放出包括特高能中微子在内的各种粒子。

在这项研究中，物理学家假设原初黑洞不仅存在，还可能构成暗物质的重要组成部分。这样一来，它们就会分布在银河系的暗物质晕中。其中一小部分质量较低的原初黑洞，如今已进入蒸发的最后阶段。

结果显示，原初黑洞的爆炸既能解释为什么IceCube和KM3NeT仅捕捉到极少数超高能中微子事件，也能解释它们的能量为何如此之高。而KM3NeT捕捉到220PeV事件，则可能是一例罕见的近距离爆发。

若这个假说成立，那么未来探测到的高能中微子在空间分布上应有特定偏好——它们更有可能来自银河系中心，因为那里的暗物质密度最高。

如果这一假说得到验证，不仅揭示了特高能中微子的起源，还将为原初黑洞和霍金辐射提供证据，甚至帮助我们理解暗物质的本质。