Частинка-привид, яка зіткнулася з Антарктидою, повертається до зірки, розірваної чорною дірою

1 жовтня 2019 року Землю вразила невидима космічна куля високої енергії, що рухалася майже зі швидкістю світла. Трильйони цих куль проходять між галактиками, через наше тіло По-друге Невідомо нам, тому на планеті не так багато тривоги – але цей конкретний снаряд був особливим. На дні світу примарна частинка зустріла свій кінець після зіткнення з льодовиковою частинкою. На щастя, він зробив це поруч із високочутливим детектором, вбудованим під Південний полюс.

Відкриття призвело до міжгалактичного полювання на Небесного Збройоносця. Що вистрілило кулю?

У новому дослідженні Він був опублікований у Nature Astronomy у понеділокДетально, вчені виявляють субатомну частинку – відому як нейтрино Обсерваторія нейтрино Ice Cube В Антарктиді. Використовуючи дані транзитної установи Цвікі в обсерваторії Паломар в Каліфорнії, дослідникам вдалося простежити походження субатомної кулі до надзвичайної події близько 700 мільйонів років тому: катастрофічного руйнування зірки, коли вона була нарізана Чорна діра.

Вперше така подія пов’язана з відкриттям нейтрино.

Нейтрино часто описують як “частинки привидів”, оскільки вони не мають електричного заряду і мають невеликі маси, що зникають. Як і світло, вони в основному прямують по прямій від пункту призначення. Інші заряджені частинки перебувають у волі магнітних полів, але нейтрино безперешкодно просочуються через Всесвіт. Ми знаємо, що вони витікають із ядра Сонця у величезних кількостях, і на Землі ми можемо зробити їх в ядерних реакторах та прискорювачах частинок.

У квітні 2019 року об’єкт Цвікі виявив яскраве світіння навколо чорної діри, приблизно за 700 мільйонів світлових років від нас. Сяйво світла виникло, коли зірка подорожувала дуже близько до чорної діри, яка приблизно в 30 мільйонів разів масивніша за Сонце. Масивна гравітаційна тяга чорної діри витягнула зірку і врешті-решт спагеттіРозірвана екстремістською владою. Це називається “подією, що викликає припливи та відпливи”, або TDE.

Бурхливе закінчення зірки – чудовий початок для астрономів. Вони змогли пов’язати TDE з відкриттям нейтрино IceCube. Дослідники припустили, що TDE викинув у космос близько половини зруйнованої зірки, а решта оселилася навколо чорної діри у величезному “акреційному диску” пилу, газу та яскравого та гарячого сміття. Нестримні енергії навколо чорної діри диска викликають викид масивних струменів речовини із системи. Ці струмені можуть тривати сотні днів і можуть пояснити невеликий проміжок часу між зором TDE та виявленням нейтрино в IceCube.

Астрофізики вважають, що це свідчить про існування “центрального двигуна”, що діє як Природний >> прикметник Прискорювач частинок може створювати високоенергетичні нейтрино, деякі з яких можуть зіткнутися із Землею.

“Нейтрино з’явилося порівняно пізно, через півроку після початку зоряного свята”, – сказав теоретичний астрофізик Вальтер Вінтер. Німецький синхротрон, Або БАЖАЮ. “Наша модель пояснює ці терміни природно”.

Вінтер та співавтор Сесілія Лунардіні Опублікуйте свої моделі У тому ж випуску “Астрономія природи” за понеділок.

Відкриття нейтрино, що виходять від TDE, є подвигом для астрономів, які сподіваються зрозуміти Всесвіт по-новому. Вчені змогли лише Простежте нейтрино назад до його джерела Одного разу в попередньому. Це було також IceCube, що зробило це відкриття. У 2017 році дослідники обсерваторії виявили видимий підпис нейтрино і попередили астрономів про це явище. Телескопи змогли простежити джерело нейтрино назад до далекої галактики, яка мала «блейзер» – величезну чорну діру, оточену акреційним диском з направляючою струменем. безпосередньо У спостерігача.

Обидва відкриття показують, що чорні діри є міжгалактичними носіями зброї, що запускають частинки привидів з глибокого космосу через Всесвіт. Це може допомогти астрономам зрозуміти процеси, що відбуваються поблизу чорної діри, і навіть може почати розгадувати таємницю, яка переслідує астрофізику з 1960-х: звідки беруться наденергетичні космічні промені, які іноді стикаються з атмосферою Землі?

Дослідники виявили ряд TDE з тих пір, як тимчасова установка Цвікі почала сканувати небо, і в майбутньому більш чутливі телескопи зможуть зв’язати ці високоенергетичні частинки з подіями. IceCube також буде важливим для покращення нашого розуміння. Обсерваторія повинна отримати оновлення в сезонах 2022 та 2023 в Антарктиді, незважаючи на пандемію, яка збільшить кількість відкриттів нейтрино в 10 разів.

Продовження Космічний календар 2021 для CNET Щоб бути в курсі останніх космічних новин цього року. Ви навіть можете додати його у свій Календар Google.