Частица была обнаружена детектором на Земле.
Звезда, полностью разорванная черной дырой, дала науке редкий дар. Впервые ученые обнаружили высокоэнергетическое нейтрино, которое было выброшено в космос во время одного из таких событий.
Крошечная частица не только приближает нас к выяснению того, где именно рождаются самые энергичные частицы во Вселенной; она показывает, что приливное разрушение черной дыры может создать мощные естественные ускорители частиц. “Происхождение высокоэнергетических космических нейтрино неизвестно, прежде всего потому, что их очень трудно определить“,-сказал астрофизик Зирт ван Вельцен из Лейденского университета в Нидерландах.
"Этот результат будет лишь вторым случаем, когда высокоэнергетические нейтрино будут прослежены до их источника."
Довольно редко удается запечатлеть смерть звезды через черную дыру, но мы видели это достаточно раз, чтобы примерно понять, как происходит этот процесс. Блуждающая звезда подходит достаточно близко к черной дыре, чтобы попасть в ловушку гравитации последнего объекта. Колоссальная приливная сила черной дыры-продукт ее гравитационного поля - сначала растягивает, а затем притягивает звезду с такой силой, что она разрывается на части.
Это событие приливного разрушения (TDE) испускает яркую вспышку света, ярко светящуюся, когда половина обломков распавшейся звезды кружится вокруг черной дыры, производя огромное тепло, прежде чем оно неумолимо уносится за горизонт событий. Другая половина обломков выбрасывается в космос.
Именно такую вспышку и свечение наблюдали на Земле 9 апреля 2019 года.
Событие, получившее название AT2019dsg, было испущено сверхмассивной черной дырой с массой, в 30 миллионов раз превышающей массу Солнца (масса сверхмассивной черной дыры в нашем собственном Млечном Пути составляет 4 миллиона солнечных масс) с расстояния 750 миллионов световых лет. Он ярко вспыхивал в оптическом и рентгеновском спектрах, а затем был обнаружен в радиоспектре.
Менее чем через полгода, 1 октября 2019 года, на детекторе нейтрино IceCube в Антарктиде было обнаружено еще одно обнаружение нейтрино самой высокой энергии. Он был назван IC191001A. "Он врезался в антарктический лед с поразительной энергией более 100 тераэлектронвольт", - сказала астроном Анна Франковяк из Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) и Университета Бохума в Германии.
“Для сравнения, это как минимум в десять раз больше максимальной энергии частиц, которая может быть достигнута в самом мощном ускорителе частиц в мире-Большом адронном коллайдере в Европейской лаборатории физики элементарных частиц ЦЕРН под Женевой“.
И он пришел из AT2019dsg. Нейтрино-очаровательные частицы. Их масса почти равна нулю, они движутся со скоростью, близкой к скорости света, и на самом деле они не взаимодействуют с нормальной материей; для нейтрино Вселенная была бы почти бестелесной. На самом деле, прямо сейчас через вас проносятся миллиарды нейтрино. Вот почему их называют "частицами-призраками"."
Это не значит, что они не могут взаимодействовать с материей, и именно так IceCube обнаруживает их. Время от времени нейтрино может взаимодействовать со льдом и создавать вспышки света. Эти вспышки действительно выделяются благодаря детекторам, скрытым глубоко во тьме антарктических льдов. Основываясь на таких характеристиках, как способ распространения света и его яркость, ученые могут определить, насколько энергичен нейтрино и в каком направлении оно пришло. Ранее ученые проследили происхождение внегалактического высокоэнергетического нейтрино в галактике блазар, находящейся на расстоянии 4 миллиардов световых лет.
Когда ученые проанализировали IC191001A, они обнаружили, что вероятность того, что он не связан с AT 2019dsg, составляет всего 0,2%.
“Это первое нейтрино, связанное с приливным разрушением, и оно дает нам ценные доказательства", - сказал астроном Роберт Штейн из ДЕЗИ.
“Приливные неудачи не до конца поняты. Обнаружение нейтрино указывает на существование центрального мощного двигателя вблизи аккреционного диска, извергающего быстрые частицы. А комбинированный анализ данных радио -, оптических и ультрафиолетовых телескопов дает нам дополнительные доказательства того, что приливные разрушения действуют подобно гигантскому ускорителю частиц."
Согласно второй статье о нейтрино, наиболее вероятными виновниками являются релятивистские плазменные струи, извергающиеся из полярных областей активно аккрецирующейся черной дыры. Как это происходит, неясно, но астрономы считают, что материал изнутри аккреционного диска (но за пределами горизонта событий) направляется к полюсам и запускается с полюсов через линии магнитного поля вокруг внешней части черной дыры.
Недавние симуляции показали, что когда магнитные поля в этих струях запутываются, они создают электрическое поле, которое может ускорять частицы до релятивистских - близких к скорости света-скоростей. Эти струи могут длиться сотни дней, что помогает объяснить, почему нейтрино прибыло через шесть месяцев после первоначального обнаружения.
Это отличный результат, который прекрасно демонстрирует, что мы можем открыть, объединив различные взгляды на космос.
Напомним, что ранее сообщалось, что астрономы впервые обнаружили микроквазар за пределами нашей галактики.
