Дали черната дупка, разкъсала звезда, генерира неутриното, което възбуди страстите през 2019? Малко е вероятно, показва ново проучване

Ваня Милева Последна промяна на 14 октомври 2021 в 08:48 8273 0

Илюстрация на художник за събитие на приливни нарушения AT2019dsg, където свръхмасивна черна дупка спагетира и поглъща звезда. Част от материала не се консумира от черната дупка и се изхвърля обратно в космоса. Кредит: DESY, Science Communication Lab

През октомври 2019 г. високоенергийно неутрино се удари в Антарктида. Неутриното, което е изключително трудно за откриване, предизвика интереса на астрономите - какво може да генерира толкова мощна частица?

Изследователите проследяват неутриното обратно до предсмъртните мигове на звезда, разрушавана от чудовищните гравитационни сили на свръхмасивна черна дупка. Това явление се нарича ​​„събитие на приливен колапс“ (TDE - tidal disruption events), обозначено като AT2019dsg се случва само месеци по-рано - през април 2019 г. - в същия район на небето, откъдето бе дошло неутриното. Чудовищно събитие трябва да е било източникът на мощната частица, смятат астрономите.

Но ново изследване поставя под въпрос това твърдение.

В проучване, публикувано този месец в Astrophysical Journal, изследователи от Хардвард-Смитсониън Центъра за астрофизика и Северозападния Университет в Евънстън, Илинойс, представят обширни нови радио наблюдения и данни за AT2019dsg, което позволява на екипа да изчисли енергията, излъчвана от събитието. Констатациите показват, че AT2019dsg не се доближава до енергията, необходима за генериране на неутриното, всъщност това, което се изхвърля, е съвсем „обикновено“, заключава екипът.

Черните дупки ядат мърляво

Въпреки че може да изглежда контраинтуитивно, черните дупки не винаги поглъщат всичко, което е наоколо.

„Черните дупки не са като прахосмукачки“, обяснява Ивет Сендес (Yvette Cendes), докторант в Центъра за астрофизика, която ръководи изследването.

Когато една звезда се скита твърде близо до черна дупка, гравитационните сили започват да я разтягат или спагетират (разтеглят силно) звездата, обяснява Сендес. В крайна сметка разтегленият материал се усуква около черната дупка и се нагрява, експлоадирайки с ярка светлина в небето, която астрономите могат да забележат на милиони светлинни години.

„Но когато има твърде много материал, черните дупки не могат да изядат всичко гладко наведнъж“, отбелязва Кейт Александър (Kate Alexander), съавтор на изследването и докторант в Северозападния университет, който нарича черните дупки „ядат мърляво“. "Част от газа се изхвърля обратно по време на този процес - например когато ядат бебетата, част от храната се озовава на пода или стените".

Тези остатъци се изхвърлят обратно в космоса под формата на струя или джет - който, ако е достатъчно мощен и теоретично би могъл да генерира субатомна частица, известна като неутрино.

Невероятен източник на неутрино

Използвайки "Много големия масив" (VLA - Very Large Array) в Ню Мексико и "Големия милиметров/субмилиметров масив от Атакама" (ALMA - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в Чили, екипът успява да наблюдава AT2019dsg, на около 750 милиона светлинни години, за повече от 500 дни след като черната дупка започва да поглъща звездата. Обширните радио наблюдения правят AT2019dsg най-добре изученият TDE досега и разкри, че яркостта на радиовълнитв достига своя връх около 200 дни след началото на събитието.

Според данните общото количество енергия в изтичането е еквивалентно на енергията, излъчвана от Слънцето в продължение на 30 милиона години. Макар че това може да звучи впечатляващо, мощното неутрино, забелязано на 1 октомври 2019 г., ще изисква източник 1000 пъти по-мощен.

„Вместо да видим ярката струя материал, необходима за това, наблюдаваме по-слабо радиоизлъчване на материал“, обяснява Александър. "Вместо мощен пожарен маркуч, виждаме мек вятър."

"Ако това неутрино идва по някакъв начин от AT2019dsg, възниква въпросът: Защо не сме забелязали частици неутрино, свързани със свръхнови на това разстояние или по-близо ? Те са много по-често срещани и имат еднакви енергийни скорости", добавя Сендес.

Екипът заключава, че е малко вероятно неутриното да произхожда от този конкретен TDE. Ако е така обаче астрономите далеч не разбират TDE и начина, по който изстрелват неутрино.

TDE AT2019dsg е открит за първи път на 9 април 2019 г. от съоръжението за наблюдение на преходни обекти "Цвики" (Zwicky Transient Facility) в обсерваторията Паломар в Южна Калифорния. Неутриното, известно като IceCube-191001A, е открито от обсерваторията IceCube Neutrino в Южния полюс шест месеца по-късно.

Учените бяха озадачени от регистрираните данни като досега около 40 статии дават съвсем различни отговори - импулсите са от неутрино, които преминават незасегнати през цялото ядро ​​на Земята и излизат от повърхността; импулсите са дълго търсеното „четвърто“ неутрино, известно като стерилно неутрино; виновна е тайнствената „ тъмна материя “ на космоса; или това е напълно непозната граница на физиката на частиците или на астрофизиката, която заслужава Нобелова награда. Това доведе и до най-причудливите теории като тази за паралелните вселени. В документ от 2020 г., публикуван в списание Annals of Glaciology, Шумейкър и няколко негови колеги представят разочароващото обяснение за аномалиите - според тях изобщо не е имало неутрино отдолу, а аномалиите са просто несвързани отражения на свръхвисокоенергийни космически лъчи, които пристигат от космоса.

Справка: Y. Cendes et al, Radio Observations of an Ordinary Outflow from the Tidal Disruption Event AT2019dsg, The Astrophysical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-4357/ac110a

Източник: Did a black hole eating a star generate a neutrino? Unlikely, new study shows, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Виж още за:
Най-важното
Всички новини

Още от Космос

Коментари

За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !