Редкий вид космического нейтрино удалось отследить до источника, черной дыры, поглощающей звезду - Гранит науки - 2021-02-25

Элементарные частицы нейтрино – повсюду, триллионы их ежесекундно проходят через нас, но уловить фактически не имеющие массы нейтрино очень трудно, особенно высоко энергичные нейтрино, идущие из глубокого космоса. Каждый год регистрируется всего лишь около десятка космических нейтрино, и до сих пор только одну такую частицу удалось связать с породившим ее объектом. Сейчас сообщается о втором нейтрино, которое удалось отследить до далекого источника благодаря километровому детектору IceCube, который находится глубоко под поверхностью Земли в Антарктиде. Источником оказалась сверхмассивная черная дыра, разрывающая на части звезду и находящаяся в галактике, удаленной от нас на 750 миллионов световых лет. По мнению эксперта Sciencemag.org Цви Пирана (Tsvi Piran), физика-теоретика из Еврейского университета Иерусалима (Hebrew University of Jerusalem), эти редкие события приливного разрушения (tidal disruption events, TDEs) могут быть основным источником нейтрино высоких энергий и космических лучей, других «пришельцев» из далекого космоса, чье происхождение оставалось загадкой. Событие приливного разрушения - это астрономическое явление, которое происходит, когда звезда приближается достаточно близко к горизонту событий сверхмассивной черной дыры и разрывается на части ее приливными силами, претерпевая спагеттификацию.

Единственная возможность уловить нейтрино - дождаться момента, когда частица с чем-нибудь столкнется. С веществом нейтрино практически не взаимодействуют, но очень редко эти частицы наталкиваются на атомное ядро, порождая тем самым ливень осколков, представляющих собой другие субатомные частицы, которые по мере замедления в среде вызывают вспышки света. Для того чтобы увеличить шансы на регистрацию этих столкновений нужен большой объем вещества. Подземный IceCube и является таким объемом, выуживающим нейтрино с помощью находящихся в нем 5000 детекторов фотонов, распределенных внутри одного кубического километра льда. По времени возникновения и яркости вспышки на каждом детекторе ученые могут подсчитать направление, откуда прибыли нейтрино, и оценить удаленность их источника. В 2017 году IceCube зарегистрировал нейтрино из блазара, активного ядра далекой галактики со сверхмассивной черной дырой в ее центре. При поглощении вещества такой дырой возникают высокоскоростные потоки, часть которых устремляется к Земле. В октябре 2019 произошло второе такое событие, источник которого - сверхмассивная черная дыра - был подтвержден наземным Обзорным телескопом имени Цвикки (Zwicky Transient Facility) в Калифорнии. Об открытии сообщает журнал Nature Astronomy. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».