Раскрыта загадка появления аномальных частиц из космоса

Раскрыта загадка появления аномальных частиц из космоса

Астрономы Университета штата Пенсильвания в США раскрыли загадку происхождения аномальных высокоэнергетических нейтрино, зафиксированных обсерваторией IceCube во льдах Антарктиды. Ученые разработали модель, согласно которой источником этих частиц являются сверхмассивные черные дыры в ядрах активных галактик. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

Необычные потоки нейтрино, чья энергия достигала 16 тераэлектронвольт — 2,6 петаэлектронвольт были обнаружены при анализе данных IceCube, собранных с 2010 по 2015 год. Их источником являются отдаленные астрофизические объекты, находящиеся за пределами Млечного Пути. Однако ученые не смогли связать происхождение высокоэнергетических нейтрино с внегалактическими гамма-лучами, что указывает на то, что источники нейтрино являются скрытыми, то есть не посылают гамма-излучение высоких энергий (порядка гигаэлектронвольт или тетраэлектронвольт) в космос. С другой стороны, самые известные источники высокоэнергетической радиации — это ядра активных галактик, где находятся сверхмассивные черные дыры.

В новой работе исследователи предложили механизм возникновения высокоэнергетических нейтрино в окрестностях сверхмассивной черной дыры, которая окружена плотным аккреционным диском, препятствующим распространению гамма-лучей. Разработанная астрономами модель основана на наблюдениях за сейфертовскими галактиками (разновидность галактик с активным ядром), для которых хорошо известно распределение энергии излучения по спектру. Эти объекты испускают радиоизлучение и инфракрасное излучение (возникает в облаке газа и пыли, окружающем галактическое ядро), оптический и ультрафиолетовый свет (в аккреционном диске) и рентгеновское излучение (в короне черной дыры).

Согласно модели, в короне черной дыры присутствует плазма, и турбулентность в ней разгоняет протоны до энергий порядка петаэлектронвольт, заставляя их испускать высокоэнергетические нейтрино. Кроме того, этот механизм связан с испусканием гамма-лучей с энергией порядка мегаэлектронвольт, поэтому поиск источников этого типа излучения поможет найти и источники нейтрино. Интерес для будущих наблюдения с помощью нейтринных детекторов представляют ближайшие сейфертовские галактики, например, М 77 в созвездии Кит.

IceCube представляет собой крупнейшую по объему нейтринную обсерваторию в мире. Она состоит из более чем пяти тысяч оптических детекторов (фотоумножителей), установленных по 60 штук в отдельных скважинах, глубина которых достигает 2,5 километра. Фотоумножители регистрируют мюоны, порождаемые мюонными нейтрино, приходящими с северной стороны Земли.


Похожие новости
Антарктическая обсерватория IceCube ищет «посланцев Вселенной» 21 апр. 2015 г.

Антарктическая обсерватория IceCube ищет «посланцев Вселенной»

Нейтрино — это особые частицы, которые могут проходить почти через все что угодно на своем пути даже от самых удаленных областей Вселенной. Землю постоянно бомбардируют миллиарды нейтрино, которые проходят прямо через земной шар, дома, животных,...

дальше...

Ученые создали пояс, защищающий от гамма-излучения 25 апр. 2014 г.

Ученые создали пояс, защищающий от гамма-излучения

Израильские учёные из компании «Stemrad» разработали специальный пояс, предназначенный для защиты людей от губительного воздействия гамма-излучения. Изделие названо «Stemrad 360 Gamma».Оно может стать незаменимым помощником для сотрудников спасательных...

дальше...

Внеземная жизнь была уничтожена гамма-излучением, но не везде 31 янв. 2015 г.

Внеземная жизнь была уничтожена гамма-излучением, но не везде

По мнению ученых из Еврейского и Барселонского университетов, в девяноста процентах галактик жизнь не появилась из-за разрушительной силы гамма-всплесков. Именно поэтому человечество пока не может отыскать представителей внеземных цивилизаций. Исследователи...

дальше...

Впервые доказано существование излучения Хокинга 28 янв. 2019 г.

Впервые доказано существование излучения Хокинга

Физики из Мексики и Израиля впервые продемонстрировали существование излучения Хокинга с помощью сверхкоротких лазерных импульсов и фотонного кристаллического волокна. Они создали аналог горизонта событий черной дыры и выявили порождаемый им поток частиц...

дальше...

Разрешена многолетняя загадка пульсаров 16 июня 2020 г.

Разрешена многолетняя загадка пульсаров

Астрономы из США и Польши решили многолетнюю загадку, связанную с радиоволнами, которые испускают пульсары. Согласно исследователям, причиной того, что этот тип нейтронных звезд действует как радиомаяки, является взаимодействие между электрическими и...

дальше...

Физики выяснили, как будут "танцевать" пары черных дыр при слиянии 27 февр. 2015 г.

Физики выяснили, как будут "танцевать" пары черных дыр при слиянии

Физики смогли решить уравнения, описывающие движение и слияние пар черных дыр, что поможет их коллегам проверить теорию относительности Эйнштейна и "поймать" неуловимые на сегодняшний день гравитационные волны.1 / 2МОСКВА, 27 фев – РИА Новости. Международному...

дальше...

Открытие новой частицы улучшит наше понимание фундаментальных сил природы 13 окт. 2014 г.

Открытие новой частицы улучшит наше понимание фундаментальных сил природы

Открытие новой частицы учеными из Университета Уорвика поможет нам более глубоко понять сильное взаимодействие, фундаментальную силу природы, найденную в протонах в ядре атома. Новый тип мезона, Ds3* (2860)?, был обнаружен при анализе данных, собранных...

дальше...

Предсказано существование экзотических «частиц» размером со звезду 24 окт. 2018 г.

Предсказано существование экзотических «частиц» размером со звезду

Группа российских ученых разработала математическую модель, описывающую поведение темной материи внутри галактических гало и предсказывающую появление экзотических звезд, состоящих из конденсата Бозе-Эйнштейна. Такие объекты могут быть причиной радиовсплесков...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 11 авг. 2020 г.