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!
0
Настольный голографический принтер создает 3D-анимации на дому

Настольный голографический принтер создает 3D-анимации на дому

Голограммы - одно из обещаний научной фантастики, которые остаются недостижимыми.

Бывший исследователь MIT Media Lab занимается краудфандингом настольного 3D-голографического принтера, который может создавать изображения, которые появляются в 3D и даже кажутся движущимися. Хотя отражающие экраны, гарнитуры и даже живые выступления мертвых артистов маскируются под голограммы, технически этот термин относится к определенному типу трехмерного изображения, закодированного на двухм...
08.03.21 21:49
0
0
Инженерное чудо: отливка шестого зеркала для Гигантского Магелланова телескопа

Инженерное чудо: отливка шестого зеркала для Гигантского Магелланова телескопа

Гигантский телескоп Магеллана объявляет о производстве шестого из семи крупнейших монолитных зеркал в мире.

Эти зеркала позволят астрономам заглянуть во Вселенную с большей детализацией, чем любой другой оптический телескоп. Шестое 8,4-метровое (27,5 фута) зеркало изготавливается в лаборатории зеркал Ричарда Ф. Кариса Университета Аризоны, и на его изготовление уйдет почти 4 года. Отливка зеркал считается чудом современной инженерии и обычно отмечается большим личным мероприятием с участием участников с...
07.03.21 13:53
0
1
Perseverance совершил первую поездку на 21 фут

Perseverance совершил первую поездку на 21 фут

На этой неделе новейший марсоход НАСА отправился на пыльную красную дорогу, показав на одометре 21 фут во время первого тест-драйва.

Марсоход Perseverance спустился со своей посадочной позиции в четверг, через две недели после приземления на Красной планете в поисках признаков прошлой жизни. Поездка по кругу длилась всего 33 минуты и прошла настолько хорошо, что в пятницу и субботу у шестиколесного вездехода было больше возможностей вождения. «Это действительно начало нашего пути», - сказал Рич Рибер, инженер НАСА, проложивши...
06.03.21 13:59
0
1
Впервые обнаружены органические материалы, необходимые для жизни, на поверхности астероида

Впервые обнаружены органические материалы, необходимые для жизни, на поверхности астероида

Новое исследование Royal Holloway обнаружило воду и органические вещества на поверхности образца астероида, привезенного из внутренней части Солнечной системы. Это первый случай, когда на астероиде были обнаружены органические материалы, которые могли стать химическими предшественниками происхождения жизни на Земле.

Образец был привезен на Землю с астероида Итокава во время первой миссии JAXA Хаябуса в 2010 году. Образец показывает, что вода и органическое вещество, происходящие от самого астероида, с течением времени химически эволюционировали. В исследовательском документе говорится, что Итокава постоянно эволюционировал на протяжении миллиардов лет, включая воду и органические материалы из чужеродных внез...
05.03.21 16:30
0
0
Инженерное чудо: отливка шестого зеркала для Гигантского Магелланова телескопа

Инженерное чудо: отливка шестого зеркала для Гигантского Магелланова телескопа

Гигантский телескоп Магеллана объявляет о производстве шестого из семи крупнейших монолитных зеркал в мире.

Эти зеркала позволят астрономам заглянуть во Вселенную с большей детализацией, чем любой другой оптический телескоп. Шестое 8,4-метровое (27,5 фута) зеркало изготавливается в лаборатории зеркал Ричарда Ф. Кариса Университета Аризоны, и на его изготовление уйдет почти 4 года. Отливка зеркал считается чудом современной инженерии и обычно отмечается большим личным мероприятием с участием участников с...
07.03.21 13:53
0
1
Perseverance совершил первую поездку на 21 фут

Perseverance совершил первую поездку на 21 фут

На этой неделе новейший марсоход НАСА отправился на пыльную красную дорогу, показав на одометре 21 фут во время первого тест-драйва.

Марсоход Perseverance спустился со своей посадочной позиции в четверг, через две недели после приземления на Красной планете в поисках признаков прошлой жизни. Поездка по кругу длилась всего 33 минуты и прошла настолько хорошо, что в пятницу и субботу у шестиколесного вездехода было больше возможностей вождения. «Это действительно начало нашего пути», - сказал Рич Рибер, инженер НАСА, проложивши...
06.03.21 13:59
0
1
Впервые обнаружены органические материалы, необходимые для жизни, на поверхности астероида

Впервые обнаружены органические материалы, необходимые для жизни, на поверхности астероида

Новое исследование Royal Holloway обнаружило воду и органические вещества на поверхности образца астероида, привезенного из внутренней части Солнечной системы. Это первый случай, когда на астероиде были обнаружены органические материалы, которые могли стать химическими предшественниками происхождения жизни на Земле.

Образец был привезен на Землю с астероида Итокава во время первой миссии JAXA Хаябуса в 2010 году. Образец показывает, что вода и органическое вещество, происходящие от самого астероида, с течением времени химически эволюционировали. В исследовательском документе говорится, что Итокава постоянно эволюционировал на протяжении миллиардов лет, включая воду и органические материалы из чужеродных внез...
05.03.21 16:30
0
0
Открыта суперземля возле Gliese 486

Открыта суперземля возле Gliese 486

За последние 25 лет астрономы открыли множество экзопланет из камня, льда и газа благодаря конструкции астрономических инструментов, разработанных специально для поиска планет.

Кроме того, используя комбинацию различных методов наблюдений, они смогли определить большое количество масс, размеров и плотности планет, что помогает оценить их внутренний состав и увеличивает количество планет, которые были обнаружены за пределами Солнечной системы. Но изучение атмосферы каменистых планет, которое позволило бы полностью охарактеризовать те экзопланеты, которые похожи на Землю,...
04.03.21 23:04
0