Чи чорна діра при поїданні зорі породжує нейтрино? Навряд чи, показує нове дослідження
Нові розрахунки показують, що чорна діра, що поглинає зорю, можливо не генерувала достатньо енергії для запуску нейтрино.
Про це розповідають у Гарвард-Смітсонівському Центрі астрофізики (CfA).
У жовтні 2019 року високоенергетичне нейтрино врізалося в Антарктиду. Нейтрино, яке було надзвичайно важко виявити, викликало неабияку цікавість в астрономів: що могло породити таку потужну частинку?
Дослідники простежили нейтрино до надмасивної чорної діри, яка щойно розірвала та поглинула зорю. Відома як подія припливного руйнування (TDE), AT2019dsg сталася всього кількома місяцями раніше – у квітні 2019 року – у тій самій області неба, звідки прийшло нейтрино. На думку астрономів, ця жахливо-жорстока подія повинна бути джерелом потужної частинки.
Але нове дослідження ставить під сумнів це твердження.
У вченні, опублікованому цього місяця в Astrophysical Journal, дослідники CfA та Північно-Західного університету представили нові просторі радіоспостереження та дані щодо AT2019dsg, які дозволили команді підрахувати енергію, випромінювану подією. Висновки показують, що подія AT2019dsg не генерувала навіть близької енергії до тієї, що необхідна для нейтрино; насправді, те, що вона вивергнула, було "звичайним", вирішила команда.
Чорні діри – брудні їдці
Хоча це може здатися нелогічним, чорні діри не завжди проковтують все, що є в межах досяжності.
"Чорні діри не схожі на пилотяги", - каже Іветт Сендес, аспірантка Центру астрофізики, яка керувала дослідженням.
Коли зоря заблукає занадто близько до чорної діри, гравітаційні сили починають її розтягувати, або спагетіфікувати, пояснює Сендес. Зрештою, подовжений матеріал обертається навколо чорної діри та нагрівається, створюючи спалах на небі, який астрономи можуть помітити з відстані у мільйони світлових років.
"Але коли матеріалу занадто багато, чорні діри не можуть з′їсти весь його відразу", - каже Кейт Александер, співавторка дослідження та постдокторантка Північно-Західного університету, яка називає чорні діри "брудними їдцями". "Частина газу викидається назад під час цього процесу – як діти, коли їдять, то частина їжі потрапляє на підлогу або стіни".
Ці залишки потрапляють назад у космос у вигляді відтоку або струменя – який, якщо він досить потужний, теоретично міг би генерувати субатомну частинку, відому як нейтрино.
Малоймовірне джерело нейтрино
Використовуючи Дуже великий масив у Нью-Мексико та Атакамський великий міліметровий/субміліметровий масив (ALMA) у Чилі, команда змогла спостерігати AT2019dsg, що знаходиться на відстані приблизно 750 мільйонів світлових років, протягом більш ніж 500 днів після того, як чорна діра почала поглинати зорю. Просторі радіоспостереження роблять AT2019dsg найбільш добре вивченим TDE на сьогодні й показали, що яскравість радіовипромінювання досягла свого піку приблизно через 200 днів після початку події.
Згідно з отриманими даними, загальна кількість енергії у відтоку еквівалентна енергії, випромінюваній Сонцем протягом 30 мільйонів років. Хоча це може звучати дивовижно, але потужному нейтрино, поміченому 1 жовтня 2019 року, знадобиться джерело енергії у 1000 разів більш енергійне.
"Замість яскравого струменя матеріалу, необхідного для цього, ми бачимо тьмяніше радіовипромінювання відтоку матеріалу", - пояснює Александер. "Замість потужного вогнепала, ми бачимо тихий вітер".
Сендес додає: "Якщо це нейтрино якимось чином походить від AT2019dsg, виникає запитання: чому ми не помітили нейтрино, пов′язані з надновими на цій відстані або ближче? Вони зустрічаються набагато частіше та мають такі ж енергетичні швидкості".
Команда дійшла до висновку, що малоймовірно, щоб нейтрино прийшло саме з цієї TDE. Однак якби це було так, то астрономи ще далекі від розуміння TDE та того, як вони запускають нейтрино.
"Ми, ймовірно, ще раз перевіримо цю подію", - каже Сендес, який вважає, що ще багато чого належить дізнатися. "Ця чорна діра все ще живиться".
TDE AT2019dsg була вперше виявлена 9 квітня 2019 року на Установці перехідних об′єктів Цвіккі у Південній Каліфорнії. Нейтрино, відоме як IceCube-191001A, було виявлено обсерваторією IceCube Neutrino на Південному полюсі через пів року.
! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.