Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Короны сверхмассивных черных дыр могут быть скрытыми источниками космических нейтрино

Короны сверхмассивных черных дыр могут быть скрытыми источниками космических нейтрино
Происхождение высокоэнергетических космических нейтрино, наблюдаемых обсерваторией IceCube, чей детектор похоронен глубоко в антарктическом льду, остается загадкой, которая озадачила физиков и астрономов.


Новая модель может помочь объяснить неожиданно большой поток нейтрино, выведенный из недавних данных о нейтрино и гамма-лучах. Документ исследователей, описывающий модель, которая указывает на сверхмассивные черные дыры, обнаруженные в ядрах активных галактик в качестве источников таинственных нейтрино, опубликован 30 июня 2020 года в журнале Physical Review Letters.

«Нейтрино - это субатомные частицы, настолько крошечные, что их масса почти равна нулю, и они редко взаимодействуют с другим веществом», - говорит Кохта Муразе, доцент кафедры физики, астрономии и астрофизики в Университете Пенсильвании, который руководил исследованиями. «Высокоэнергетические космические нейтрино создаются энергетическими ускорителями космических лучей во Вселенной, которые могут быть черными дырами и нейтронными звездами. Они должны сопровождаться гамма-лучами или электромагнитными волнами при более низких энергиях и даже иногда гравитационными волны. Таким образом, мы ожидаем, что уровни этих различных наблюдаемых «космических посланников», связаны между собой. Интересно, что данные IceCube указывают на избыточное излучение нейтрино при энергии ниже 100 тераэлектрон вольт (ТэВ) по сравнению с уровнем соответствующих высокоэнергетических гамма-лучей, видимые космическим телескопом гамма-излучения Ферми».

Ученые объединяют информацию от всех космических посланников, чтобы узнать о событиях во Вселенной и реконструировать ее эволюцию. Для таких космических событий, как массивные звездные взрывы и джеты сверхмассивных черных дыр, которые создают нейтрино, этот подход помог астрономам точно определить отдаленные источники, и каждый дополнительный посланник предоставляет дополнительные подсказки о деталях явлений.

Для космических нейтрино выше 100 ТэВ предыдущие исследования, проведенные учеными, показали, наличие гамма-лучей высокой энергии и космических лучей сверхвысокой энергии, что соответствует изображению с несколькими посланниками. Тем не менее, появляется все больше доказательств избытка нейтрино ниже 100 ТэВ, что просто невозможно объяснить. Совсем недавно нейтринная обсерватория IceCube сообщила об очередном избытке высокоэнергетических нейтрино в направлении одной из самых ярких активных галактик NGC 1068 в северном небе.


«Нам известно, что источники высокоэнергетических нейтрино также должны создавать гамма-лучи, поэтому возникает вопрос: где эти недостающие гамма-лучи?» сказал Муразе. «Источники как-то скрыты от нашего взгляда в высокоэнергетических гамма-лучах, и энергетический баланс нейтрино, выпущенных во Вселенную, удивительно велик. Лучшие кандидаты для этого типа источников имеют плотную среду, где гамма-лучи будут блокироваться от взаимодействия с излучением и веществом, но нейтрино могут легко сбежать. Наша новая модель показывает, что сверхмассивные системы чёрных дыр стали многообещающими участниками, и модель может объяснить нейтрино ниже 100 ТэВ при скромных энергетических требованиях».

Новая модель предполагает, что корона (аура сверхгорячей плазмы, которая окружает звезды и другие небесные тела) вокруг сверхмассивных черных дыр, найденных в ядре галактик, может быть таким источником. По аналогии с короной Солнца во время солнечного затмения, астрофизики полагают, что корона черных дыр расположена над аккреционным диском, который образуется вокруг черной дыры благодаря гравитационному воздействию. Эта корона очень горячая (с температурой около миллиарда градусов Кельвина), намагниченная и турбулентная. В этой среде частицы ускоряются и сталкиваются, что может создать нейтрино и гамма-лучи, но среда достаточно плотная, чтобы предотвратить выброс высокоэнергетических гамма-лучей.

«Модель также предсказывает электромагнитные аналоги источников нейтрино в «мягких» гамма-лучах вместо высокоэнергетических гамма-лучей», - сказал Муразе. «Высокоэнергетические гамма-лучи будут заблокированы, но это не конец истории. В конечном итоге они будут каскадно понижаться до более низких энергий и выпущены как «мягкие» гамма-лучи в диапазоне мегаэлектрон-вольт, но большая часть существующих детекторов гамма-излучения, такие как космический телескоп Ферми, не настроены на их обнаружение».

Разрабатываются проекты, специально предназначенные для изучения такого мягкого гамма-излучения из космоса. Кроме того, детекторы нейтрино следующего поколения, KM3Net в Средиземном море и IceCube-Gen2 в Антарктике будут более чувствительными к источникам. Перспективными целями остаются NGC 1068 в северном небе, о котором сообщалось об избыточном излучении нейтрино, и несколько самых ярких активных галактик в южном небе.

«Эти новые детекторы гамма-излучения и нейтрино позволят проводить более глубокие поиски излучения корон сверхмассивных черных дыр», - сказал Муразе. «Это позволит критически оценить, ответственны ли эти источники за большой поток нейтрино среднего уровня, наблюдаемый IceCube, как и предсказывает наша модель».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
1
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
1
Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Ультратонкое покрытие делает солнечные батареи самоочищающимися

Солнечные панели не могут эффективно работать когда грязные, но их регулярная очистка может занять много времени. Инженеры в Германии разработали ультратонкое покрытие, которое сделает солнечные панели и другие поверхности самоочищающимися.

Солнечная энергия — крупнейший источник возобновляемой энергии, и быстро растет. Но, как можно себе представить, невозможно отправить кого-то со шваброй для очистки миллионов солнечных панелей в каждом парке. В идеале они бы сами очищались, и теперь исследователи из Института Фраунгофера в Германии добились успехов в этой концепции. Команда создала покрытие, которое меняет свою реакцию на воду в ...
30.01.23 13:27
0
1
Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

Астрономы нашли редкую каменистую планету, пригодную для поиска признаков жизни

На недавно открытой экзопланете стоит поискать признаки жизни. Анализ, проведенный группой ученых, описывает планету, которая вращается вокруг красного карлика Wolf 1069 в обитаемой зоне.

В эту зону входят расстояния вокруг звезды, на которых на поверхности планеты может существовать жидкая вода. Кроме того, масса планеты Wolf 1069 b похожа на массу Земли. Весьма вероятно, что она представляет собой каменистую планету, которая также может иметь атмосферу. Это делает планету одной из немногих перспективных целей для поиска признаков благоприятных для жизни условий и биосигнатур. Ко...
04.02.23 09:28
0
1
Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Телескоп Уэбба запечатлел раннее образование галактики

Астрономы из Центра космического рассвета (DAWN) раскрыли природу самой плотной области галактик, наблюдаемой космическим телескопом Джеймса Уэбба в ранней Вселенной.

Ученые считают, что это прародитель массивной галактики, похожей на Млечный Путь, наблюдаемой в то время, когда она все еще собиралась из более мелких галактик. Открытие подтверждает наше понимание того, как формируются галактики. Согласно нынешнему пониманию формирования структур во Вселенной, галактики формируются иерархическим образом, при этом небольшие структуры формируются сначала в очень р...
01.02.23 13:31
0
1
Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об ист...
31.01.23 08:45
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0