Высокоэнергетические частицы призраки наконец разоблачены!

13.07.2018

Наконец, ученые нашли источник космического нейтрино высокой энергии, исходящего извне нашей галактики.Так называемая загадочная «призрачная частица», обнаруженная 22 сентября 2017 года, пролетела 4 миллиарда световых лет, чтобы добраться до нас, исходя из чрезвычайно энергичного объекта, называемого блазаром.

Это удивительное открытие, которое не только подтверждает блазары как источник высокоэнергетических нейтрино, но также устанавливает новую область исследований: мультисенсорную нейтринную астрофизику - использование различных типов детекторов, объединенных для изучения того же явления.Эта же техника использовалась в невероятных исследованиях, которые подтвердили и сфотографировали сталкивающиеся нейтронные звезды .

Высокоэнергетические внегалактические нейтрино были досадной головоломкой с момента их первого обнаружения в 2012 году , достигнутого благодаря специализированному нейтрино-детектору IceCube на Южном полюсе.

К настоящему времени IceCube обнаружил несколько нейтрино, которые действительно выделяются. Они намного более энергичны, чем обычные , что указывает на то, что они, должно быть, прошли очень большое расстояние.Ученые обнаружили нейтрино из сверхновой звезды 1987 года в галактическом гало Млечном пути (sn1987a) с энергией до 36 мегаэлектронвольт . Нейтрино 2012 года превысили энергию петуэлектронвольта - более чем в 100 миллионов раз .

Визуализация обнаружения нейтрино  подземных датчиков IceCube.
Визуализация обнаружения нейтрино подземных датчиков IceCube.

Блазар - это тип квазара, галактика с активной сверхмассивной черной дырой в ее сердцевине, отправляющая огромную энергию по мере ее подачи. и одна из струй, которые вытекают из полярных областей черной дыры, направлена ​​прямо в нашем направлении. В небе известно несколько тысяч этих высокоэнергетических объектов. Интересно, что в сообществе астрофизиков был общий консенсус, что блазары вряд ли будут источниками космических лучей.

Когда обнаружение в режиме реального времени было сделано в 2017 году, ученые вышли из строя. Они сразу же начали чистить данные IceCube и обнаружили вспышку более дюжины нейтрино с конца 2014 года по начало 2015 года с того же места. Обнаружение подтвердилось наблюдениями двух гамма-телескопов - орбитального космического телескопа на ферритовом гамма-поле НАСА и крупных черенковских телескопов (MAGIC) на Канарских островах. Они обнаружили вспышку активности высокоэнергетических гамма-лучей, происходящую из TXS 0506 + 056.

Наблюдения проводились также в радиочастотном спектре , и семь оптических обсерваторий были обучены на блазаре, чтобы наблюдать пламя активности. Вспышка нейтрино в архивных данных стала независимым подтверждением. Вместе с наблюдениями других обсерваторий это убедительные доказательства того, что блазар является источником чрезвычайно энергичных нейтрино и, следовательно, космических лучей высоких энергий.