Обсерватория "Ферми" проследила след космического нейтрино до его источника в огромной чёрной дыре
Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 14.08.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Обсерватория "Ферми" проследила след космического нейтрино до его источника в огромной чёрной дыре

Обсерватория «Ферми» проследила след космического нейтрино до его источника в огромной чёрной дыре
shortstoryf

Впервые в истории, учёным с помощью космической обсерватории «Ферми» удалось найти источник высокоэнергетического нейтрино за пределами нашей галактики. Эти частицы летели до нас примерно 3.7 миллиарда лет почти со скоростью света. Как оказалось, это самое далёкое нейтрино, которое до сих пор удавалось идентифицировать исследователям.

Высокоэнергетические нейтрино — такие частицы, которые очень трудно зарегистрировать. Учёные полакают, что они образуются в результате возникновения самых грандиозных событий в космическом пространстве, таких как слияния галактик и падение материи в сверхмассивные чёрные дыры. Нейтрино перемещаются на скоростях, немного не достающих до скорости света, и редко взаимодействуют с другой материей, из-за чего могут беспрепятственно перемещаться на расстояния миллиардов световых лет.

Нейтрино

Аппарат «Ферми» (слева вверху) сумел впервые идентифицировать гигантскую чёрную дыру в далёкой галактике, которая стала источником высокоэнергетического нейтрино, зафиксированного обсерваторией IceCube («Ледяной Куб»). Источник: NASA/Fermi and Aurore Simonnet, Sonoma State University

Нейтрино в этом исследовании было обнаружено международной командой учёных с помощью нейтринной обсерватории IceCube (Ледяной куб) на антарктической станции Амундсен-Скотт. А обсерватория «Ферми» сумела проследить его маршрут до источника вспышки гамма-излучения в отдалённой сверхмассивной чёрной дыре в скоплении Ориона.

«И снова «Ферми» помог сделать новый гигантский скачок в развивающейся области, которую мы называем «многоканальная астрономия. Нейтрино и гравитационные волны предоставляют новые виды информации о самых экстремальных средах во вселенной», — Пол Герц, руководитель подразделения астрофизики в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.

Учёные изучают нейтрино, а также космические и гамма-лучи, чтобы понять процессы, протекающие в бурных космических средах у сверхновых звёзд, чёрных дыр и других объектов. Нейтрино показывают сложные процессы, которые происходят в среде, а космические лучи показывают силу и скорость этой деятельности. Но ещё учёные полагаются на гамма-лучи — самую энергетически сильную форму света, чтобы понять то, какой космический источник производит эти нейтрино и космические лучи.

«Самые мощные космические взрывы создают гравитационные волны, а самые эффективные космические ускорители создают высокоэнергетические нейтрино и космические лучи. С помощью «Ферми» эти гамма-лучи являются своеобразным мостом к каждому из этих новых космических сигналов», — Регина Капуто из Центра космических полётов имени Годдарда, аналитик из коллаборации Fermi Large Area Telescope Collaboration.

По этому открытию уже написаны две статьи, опубликованные в журнале Science, а исходный документ, описывающий эти работы, также включает важные последующие наблюдения с помощью системы двух наземных черенковских телескопов MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes) и дополнительные данные от обсерватории «Свифт» и некоторых других обсерваторий.

22 сентября 2017 года с помощью детектора «Ледяной Куб» учёные обнаружили признаки нейтрино, ударяющегося в антарктический лёд с энергией примерно 300 триллионов электрон-вольт. Это в 45 раз больше энергии, достижимой в самом мощном ускорителе частиц на Земле. Такая высокая энергия убедительно доказывает то, что эти нейтрино прибыли именно из-за пределов нашей Солнечной системы. Отследив в обратном направлении путь нейтрино по участку неба, система автоматически оповестила всех астрономов о том, в какой области необходимо искать вспышки или выбросы, которые могут быть связаны с событием.

Данные от «Ферми» показали особым образом переработанную эмиссию гамма-излучения от хорошо изученной галактики в то время, когда нейтрино прибыло на Землю. Эта галактика является особым типом космического объекта, который мы называем блазаром, в центре которого расположилась сверхмассивная чёрная дыра массой от нескольких миллионов до нескольких миллиардов масс Солнца, которая выбрасывает джеты частиц со своих полюсов с околосветовой скоростью. Блазары особенно ярки и активны из-за того, что один из их джетов почти точно указывает на Землю. Учёный миссии «Ферми» Ясуюки Танака из Университета Хиросимы в Японии был первым, кто связал событие прибытия нейтрино с блазаром. Само это явление получило наименование TXS 0506+056.

Нейтрино

Обнаруженные «Ферми» гамма-лучи от TXS 0506+056 показаны как расширяющиеся круги. Их максимальный размер, цвет — от белого (низкий) к пурпурному (высокий) — и связанный тон указывают энергию каждого луча. Первая последовательность показывает типичную эмиссию, вторая — вспышку в 2017 году, приведшую к обнаружению нейтрино. Источник: NASA/DOE/Fermi LAT Collab., Matt Russo and Andrew Santaguida/SYSTEM Sounds

«Телескоп широкого поля «Ферми» способен контролировать всё небо в поисках гамма-лучей и следить за деятельностью приблизительно двух тысяч блазаров. Но даже из такого количества блазар TXS 0506+056 сумел выделиться: он расположен практически в центре области неба, определённой «Ледяным Кубом» во время обнаружения нейтрино. Этот блазар был самым активным из всех, которые «Ферми» наблюдал за десятилетие», — Сара Бузон, аспирант НАСА, она проводила анализ данных совместно с Анной Франкоуак из Германии.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google