Наука и Техника

Наука И Техника
12 июня 2015

Черная дыра может оказаться фабрикой нейтрино

Гигантская черная дыра в центре Млечного Пути может являться источником таинственных частиц, именуемых нейтрино. В случае подтверждения, это будет говорить о том, что ученым впервые удалось отследить путь нейтрино до черной дыры.

Указывающие на это свидетельства были получены от трех спутников NASA, которые проводят наблюдения в рентген-диапазоне: рентгеновская орбитальная обсерватория Чандра, орбитальная обсерватория Swift и космическая обсерватория NuSTAR.

Нейтрино от Солнца постоянно бомбардируют Землю. Однако нейтрино, приходящие из-за пределов Солнечной системы могут быть в миллионы и миллиарды раз энергичнее. В течение долгого времени ученые ищут источник сверхвысокой энергии и нейтрино очень высоких энергий.

«Выяснение того, откуда приходят нейтрино высоких энергий, является одной их важнейших проблем астрофизики на сегодняшний день», – отметил Янг Бай (Yang Bai), соавтор исследования, результаты которого были опубликованы в журнале Physical Review D. «Теперь у нас есть первые доказательства, что сверхмассивная черная дыра в Млечном Пути может быть источником этих очень энергичных нейтрино».

Так как нейтрино очень легко проходят через вещество, то крайне сложно построить детекторы, которые могли бы показать, откуда эти нейтрино пришли. Нейтринная обсерватория IceCube, находящаяся на южном полюсе, зафиксировала 36 высокоэнергичных нейтрино, начиная с 2010 года, когда комплекс был запущен.

Совмещая возможности IceCube с данными, полученными от рентген-телескопов, ученые смогли наблюдать за интенсивными событиями в космосе, которые соответствуют прибытию высокоэнергичных нейтрино на Землю.

«Мы проверили, что произошло после того, как Чандра стала свидетелем наиболее мощного выброса когда-либо наблюдаемого на Стрельце А*, сверхмассивной черной дыре Млечного Пути», – рассказала соавтор Андреа Петерсон (Andrea Peterson). «И менее чем через три часа IceCube зафиксировал нейтрино».

Помимо этого, несколько обнаружений нейтрино произошло в течение нескольких дней вспышек от сверхмассивной черной дыры, которые наблюдались обсерваториями Swift и NuSTAR.

«Это бы значило многое, если мы обнаружим, что Стрелец А* генерирует нейтрино», – сказала Эми Барджер (Amy Barger), соавтор работы.

Ученые полагают, что самые высокоэнергичные нейтрино образуются в самых массивных событиях во Вселенной, таких как слияние галактик, падение материи на сверхмассивные черные дыры и ветра вокруг пульсаров.

Одна из идей заключается в том, что это могло случиться, когда частицы вокруг черной дыры ускоряются взрывной волной, словно звуковым ударом, что приводит к появлению заряженных частиц, которые распадаются до нейтрино.