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!
2
Беспроводное электричество стало реальностью

Беспроводное электричество стало реальностью

Стартап Emrod заявил, что может передавать электроэнергию на большие расстояния без использования медного провода.

Энергетический стартап Emrod сообщил, что приносит в Новую Зеландию беспроводное электричество, спустя более века после того, как Никола Тесла впервые продемонстрировал, что это возможно. Как и для наиболее эффективных спутниковых подключений к Интернету, каналу Emrod требуется только прямая видимость. В своем заявлении основатель Emrod Грег Кушнир говорит, что его мотивировал особый набор возмож...
09.08.20 14:06
0
1
OSIRIS-REx готовится к последней репетиции взятия проб

OSIRIS-REx готовится к последней репетиции взятия проб

Космический корабль НАСА OSIRIS-Rex готовится к последней репетиции перед приземлением этой осенью на астероиде Бенну, чтобы подцепить кусок космического камня.

OSIRIS-REx, который находится на орбите Бенну с 2018 года, стал первым космическим аппаратом НАСА для отбора проб астероидов. Зонд должен отработать последовательность приземления во второй раз во вторник, 11 августа. Во время тренировочной сессии космический корабль отрепетирует сбор образцов методом касания и движения, аналогичный репетиции миссии 14 апреля, на которой отрабатывались первые два...
08.08.20 21:08
0
2
Ракета НАСА обнаружила гелиевые структуры в атмосфере Солнца

Ракета НАСА обнаружила гелиевые структуры в атмосфере Солнца

Гелий - второй по распространенности элемент во Вселенной после водорода. Но ученые не уверены, сколько его содержится в атмосфере Солнца, и это трудно измерить.

Знание количества гелия в солнечной атмосфере важно для понимания происхождения и ускорения солнечного ветра - постоянного потока заряженных частиц от Солнца. В 2009 году НАСА начало исследование с помощью ракеты HERSCHEL для измерения содержания гелия в протяженной солнечной атмосфере. И вот впервые была собрана полная глобальная карта. Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, помо...
07.08.20 23:51
0
3
Хаббл использует Землю для определения кислорода на потенциально обитаемых экзопланетах

Хаббл использует Землю для определения кислорода на потенциально обитаемых экзопланетах

Воспользовавшись преимуществом полного лунного затмения, астрономы с помощью космического телескопа Хаббл обнаружили в нашей атмосфере озон. С помощью этого метода астрономы и астробиологии будут искать доказательства существования жизни за пределами Земли, наблюдая потенциальные «биосигнатуры» на экзопланетах.

Хаббл не смотрит на Землю напрямую. Вместо этого астрономы использовали Луну как зеркало для отражения солнечного света, который прошел через атмосферу Земли, а затем отразился в сторону Хаббла. Использование космического телескопа для наблюдений за затмениями воспроизводит условия, при которых будущие телескопы будут измерять атмосферы транзитных экзопланет. Их атмосферы могут содержать химически...
06.08.20 23:03
0
1
OSIRIS-REx готовится к последней репетиции взятия проб

OSIRIS-REx готовится к последней репетиции взятия проб

Космический корабль НАСА OSIRIS-Rex готовится к последней репетиции перед приземлением этой осенью на астероиде Бенну, чтобы подцепить кусок космического камня.

OSIRIS-REx, который находится на орбите Бенну с 2018 года, стал первым космическим аппаратом НАСА для отбора проб астероидов. Зонд должен отработать последовательность приземления во второй раз во вторник, 11 августа. Во время тренировочной сессии космический корабль отрепетирует сбор образцов методом касания и движения, аналогичный репетиции миссии 14 апреля, на которой отрабатывались первые два...
08.08.20 21:08
0
2
Ракета НАСА обнаружила гелиевые структуры в атмосфере Солнца

Ракета НАСА обнаружила гелиевые структуры в атмосфере Солнца

Гелий - второй по распространенности элемент во Вселенной после водорода. Но ученые не уверены, сколько его содержится в атмосфере Солнца, и это трудно измерить.

Знание количества гелия в солнечной атмосфере важно для понимания происхождения и ускорения солнечного ветра - постоянного потока заряженных частиц от Солнца. В 2009 году НАСА начало исследование с помощью ракеты HERSCHEL для измерения содержания гелия в протяженной солнечной атмосфере. И вот впервые была собрана полная глобальная карта. Результаты, опубликованные в журнале Nature Astronomy, помо...
07.08.20 23:51
0
3
Хаббл использует Землю для определения кислорода на потенциально обитаемых экзопланетах

Хаббл использует Землю для определения кислорода на потенциально обитаемых экзопланетах

Воспользовавшись преимуществом полного лунного затмения, астрономы с помощью космического телескопа Хаббл обнаружили в нашей атмосфере озон. С помощью этого метода астрономы и астробиологии будут искать доказательства существования жизни за пределами Земли, наблюдая потенциальные «биосигнатуры» на экзопланетах.

Хаббл не смотрит на Землю напрямую. Вместо этого астрономы использовали Луну как зеркало для отражения солнечного света, который прошел через атмосферу Земли, а затем отразился в сторону Хаббла. Использование космического телескопа для наблюдений за затмениями воспроизводит условия, при которых будущие телескопы будут измерять атмосферы транзитных экзопланет. Их атмосферы могут содержать химически...
06.08.20 23:03
0
1
InSight делает глубокие измерения Марса

InSight делает глубокие измерения Марса

Используя данные посадочного модуля InSight на Марсе, сейсмологи из университета Райса провели первые измерения трех подповерхностных границ от коры до ядра Красной планеты.

«В итоге это поможет понять формирование планет», - сказал Алан Левандер, соавтор исследования, опубликованного в журнале Geophysical Research Letters. Толщина коры Марса и глубина его ядра были рассчитаны с помощью ряда моделей, и, по словам Левандера, данные InSight позволили провести первые прямые измерения, которые можно использовать для проверки моделей и их улучшения. «Из-за отсутствия тект...
05.08.20 23:31
0