Нейтринна обсерваторія IceCube облаштована під льодом на Південному полюсі. Час від часу IceCube виявляє космічні нейтрино з особливо великою енергією. Деякі з них такі високоенергетичні, що науковці досі не впевнені як щодо джерела їхнього походження, так і процесів, які спричиняють появу цих частинок. Але нове дослідження, результати якого оприлюднив Astrophysical Journal, вказує на те, що такі нейтрино походять від квазарів.
Квазари — це далекі надмасивні чорні діри. У ранньому Всесвіті багато з них були надзвичайно активними. Гаряча речовина, що оточує ці чорні діри, може випромінювати все — від рентгенівських променів до потужних сплесків радіовипромінювання. В новому дослідженні група науковців зробила аналіз 7-річних даних спостережень IceCube і виявила цікавий взаємозв’язок між квазарами та високоенергетичними нейтрино.
Мапа порівняння розташування квазарів із ймовірними джерелами нейтрино. Фото з сайту www.universetoday.com.
Дані показали, що більшість високоенергетичних нейтрино походять із центрів квазарів. Їх виявлення часто відбувається приблизно в той час, коли квазар зазнає сильного радіосплеску. Оскільки нейтрино рухаються майже зі швидкістю світла, фотони та нейтрино досягають Землі фактично одночасно. Це свідчить про те, що радіосплески, які спричиняє квазар, є причиною появи високоенергетичних нейтрино.
Щоб пояснити механізм походження нейтрино, науковці запропонували приблизну модель. Сильні радіосплески квазарів виникають, коли гарячий іонізований газ поблизу чорної діри протікає через сильні магнітні поля. Заряджені частинки прискорюються і починають генерувати радіовипромінювання. Але швидкий потік щільної плазми також змушує ядра та електрони стикатися одні з одними. Високоенергетичні зіткнення протонів може бути причиною появи піонів, які при розпаді випромінюють гамма-промені та нейтрино.
Схема, що демонструє процес утворення нейтрино високої енергії квазаром. Фото з сайту www.universetoday.com.
Це лише приблизна модель. Для її подальшого обґрунтування науковці планують зібрати більше радіоспостережень за квазарами, а також дані, отримані за допомогою Байкальського нейтринного телескопа кубокілометрового об’єму (Baikal Gigaton Volume Detector). Разом це дасть змогу дослідникам докладно вивчити центральні райони квазарів.
За інф. з сайту www.universetoday.com
