Исследование идентифицирует событие приливного разрушения, которое совпадает с образованием высокоэнергетического нейтрино

Прочитано: 146 раз(а)
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Оценок пока нет)
Loading ... Loading ...


Нейтрино высоких энергий — это чрезвычайно интересные субатомные частицы, возникающие при столкновении очень быстрых заряженных частиц с другими частицами или фотонами. IceCube, известный детектор нейтрино, расположенный на Южном полюсе, уже почти десять лет обнаруживает внегалактические нейтрино высоких энергий.

Хотя многие физики изучили наблюдения, собранные детектором IceCube, происхождение большинства обнаруженных им нейтрино высоких энергий до сих пор не определено. Эти нейтрино были обнаружены за пределами нашей галактики и могли быть результатом различных космологических событий.

Исследователи из Deutsches Elektronen Synchrotron DESY, Humboldt-Universität zu Berlin и других академических институтов Европы и США недавно провели исследование, посвященное конкретному космологическому событию, известному как AT2019fdr. Их статья, опубликованная в Physical Review Letters , показывает, что это событие может быть источником высокоэнергетического нейтрино.

«Наша команда проводила систематическое исследование в течение 3 лет, в ходе которого мы использовали оптический обзорный телескоп Zwicky Transient Facility (ZTF) для сканирования области неба каждого нового высокоэнергетического нейтрино, которое мы можем наблюдать», — Симеон Ройш, один из исследователей, проводивших исследование. «В нашей недавней статье исследуется возможный источник одного из этих нейтрино — огромная оптическая вспышка в очень далекой галактике, которую назвали AT2019fdr».

AT2019fdr, оптическая вспышка, изученная Ройшем и его коллегами, является временным явлением, что означает, что она меняется со временем. Исследователи тщательно изучили это событие, пытаясь определить его возможный источник.

Основываясь на своем анализе, они пришли к выводу, что AT2019fdr, скорее всего, был событием приливного разрушения (TDE). TDE происходят, когда звезда приближается к сверхмассивной черной дыре в центре галактики и оказывается достаточно близко, чтобы она могла на нее повлиять.

«Когда звезда приближается к черной дыре, гравитационное притяжение впереди звезды становится намного сильнее, чем сзади, разрывая звезду на части», — объяснил Ройш. «Около половины массы звезды аккрецируется вокруг черной дыры, в результате чего обломки ярко светятся в течение нескольких месяцев».

Ройш и его коллеги также попытались определить, может ли AT2019fdr быть возможным источником нейтрино высокой энергии, которое они наблюдали. Для этого они объединились с физиками-теоретиками , которые могли моделировать источник и делать теоретические прогнозы на основе своих моделей.

«Мы попытались собрать как можно больше электромагнитных данных о AT2019fdr, охватывающих широкий диапазон длин волн», — сказал Ройш. «Мы наблюдали за этим местом и собрали для него ранее существовавшие данные в радио-, инфракрасном, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах».

В своем анализе исследователи оценили как событие AT2019fdr, так и другие возможные источники наблюдаемых ими нейтрино высоких энергий, все из которых находились в разумной близости. Интересно, что они исключили все источники, кроме AT2019fdr, из-за их кривой блеска (то есть профиля яркости во времени) или из-за полученных ими оптических спектров.

«Обнаруженное нами сильное пылевое эхо находится в инфракрасном диапазоне, что связывает AT2019fdr с подклассом источников пылевого эха в центре галактик», — сказал Ройш. «Настоящее «эхо» возникает, когда интенсивное излучение TDE нагревает окружающую пыль, которая затем начинает светиться в инфракрасном диапазоне. Огромный размер системы вызывает временные задержки из-за времени прохождения света, поэтому пик пылевого эха задерживается по отношению к вспышке».

Ройш и его коллеги также наблюдали поздний рентгеновский сигнал с помощью eROSITA на борту спутника SRG с чрезвычайно мягким спектром. В целом, как их измерения, так и теоретический анализ указывают на AT2019fdr как на источник наблюдаемых ими нейтрино высокой энергии. Кроме того, выводы группы предполагают, что AT2019fdr является TDE, а не сверхяркой сверхновой, «обычной» вспышкой, происходящей из центра галактики, или другим типом космологического события.

«Наши выводы заслуживают внимания, поскольку в предыдущей статье нашей группы уже был идентифицирован TDE (AT2019fdr) как вероятный источник другого высокоэнергетического нейтрино», — добавил Ройш. «Если действительно оба этих TDE были источниками нейтрино, они должны быть весьма эффективны в производстве нейтрино высоких энергий . Исследования с несколькими мессенджерами, подобные представленному в нашей статье, дают представление об ускорителях космических частиц, таких как TDE или AGN, которые невозможны на основе фотонов. один.»

В своих следующих исследованиях исследователи проведут дополнительные анализы для дальнейшего подтверждения своих выводов. Кроме того, они планируют искать другие TDE в большом наборе данных о космологических событиях, собранном ZTF.

Исследование идентифицирует событие приливного разрушения, которое совпадает с образованием высокоэнергетического нейтрино



Новости партнеров