Международная команда с участием Женевы впервые раскрывает происхождение нейтрино, этих элементарных частиц, достигающих нашей планеты из глубин Вселенной. Они родились бы, в частности, в блазарах, галактических ядрах, питаемых сверхмассивными черными дырами.
Нейтрино, нейтральные частицы, которые трудно обнаружить, обладают высокой энергией. Они пришли из глубокого космоса и прошли миллиарды световых лет, прежде чем достигли нашей планеты. Их масса почти равна нулю, и они почти не взаимодействуют с материей, отсюда и их прозвище «частицы-призраки». По данным Женевского университета, нейтрино могут почти бесследно проходить сквозь галактики, планеты и тело человека.УНИГЕ).
«Нейтрино образуются исключительно во время процессов, связанных с ускорением космических лучей», — говорит Сара Бузон, профессор астрофизики в Университете Юлиуса-Максимилиана (JMU) в Вюрцбурге, Германия, которая вместе с UNIGE проводила это исследование. А исследовательская работа которая была опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.
Несмотря на огромное количество данных, собранных по этому вопросу, связь между нейтрино высоких энергий и астрофизическими источниками, которые их производят, остается в значительной степени загадкой. В 2017 году Сара Бусон и ее команда впервые объединили идею о том, что блазар — тот, кого называют ТКС 0506+056, на расстоянии более 4 миллиардов световых лет — может быть предполагаемым источником нейтрино. Таким образом, эти частицы являются уникальными вестниками: благодаря им можно будет найти источник космических лучей.
>> Нейтрино могут помочь определить, где во Вселенной находятся блазары, как на этой карте:
Карточка из каталога многочастотных блазаров. [The Roma-BZCAT – www.ssdc.asi.it/bzcat5]
Рядом со скоростью света
Блазары — это активные галактические ядра, питаемые сверхмассивными черными дырами, которые излучают гораздо больше радиации, чем вся их галактика. (читать поле). Андреа Трамасере, научный сотрудник кафедры астрономии UNIGE, провела численное моделирование процессов ускорения и механизмов излучения в этой области. Эти потоки ускоренной материи могут приближаться к скорости света.
«Процесс аккреции и вращение черной дыры приводят к образованию релятивистских струй, в которых частицы ускоряются и испускают излучение с энергиями, в триллион раз превышающими энергию видимого света», — отмечает специалист.
Исследовательская группа наложила данные о нейтрино, полученные Нейтринной обсерваторией. Кубик льда в Антарктиде — самый чувствительный детектор нейтрино из действующих в настоящее время — и БЗКАТодин из каталоги из самых точных блазаров: «С помощью этих данных мы должны были доказать, что блазары, чье направленное положение совпадало с положением нейтрино, были там не случайно», — добавляет Андреа Трамасере.
Веские доказательства
Для этого исследователь UNIGE разработал программное обеспечение, способное оценить, насколько похожи распределения этих объектов на небе: «После нескольких бросков костей мы обнаружили, что случайная связь не может превышать фактическую связь только один раз. в миллионе испытаний! Это убедительное доказательство правильности наших ассоциаций», — говорит он.
Несмотря на эту беспрецедентную степень уверенности, команда считает, что этот первый образец объектов — лишь верхушка айсберга: «Сейчас нам нужно понять, в чем основное различие между объектами, испускающими нейтрино, и теми, которые не испускают нейтрино». , заключает женевский исследователь.
«Это поможет нам понять, насколько хорош «диалог» между окружающей средой и ускорителем. Затем мы сможем исключить определенные модели, улучшить предсказательную силу других моделей и, наконец, добавить новые части в вечную головоломку ускорения космических лучей!»
Ускорение, которое еще недостаточно изучено физикой и астрофизикой.
>> Видео, объясняющее, как IceCube обнаруживает нейтрино:
Стефани Жаке и ats
