html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Астрономы впервые нашли источник нейтрино сверхвысоких энергий. Это был блазар


IceCube Collaboration

Астрономы впервые смогли идентифицировать источник космических нейтрино высоких энергий, зафиксированных обсерваторией IceCube несколько лет назад. Параллельные наблюдения в гамма-диапазоне и анализ архивных данных позволил ученым сделать вывод, что частицы с энергиями в сотни раз, больше, чем у протонов в Большом адронном коллайдере, породил блазар — активное ядро галактики, свет от которой шел до Земли несколько миллиардов лет. Этот результат означает новый этап развития многоканальной астрономии и подтверждает идею, что блазары — источники космических лучей высоких энергий. Статьи (1, 2) опубликованы в Science.

Космические лучи привлекают внимание ученых уже по меньшей мере 100 лет. Они представляют собой ядра атомов и элементарные частицы, которые движутся в космическом пространстве и обладают самыми высокими энергиями, наблюдаемыми в природе. Энергия некоторых частиц намного превышает ту, которой можно добиться с помощью современных ускорителей — она варьируется от 109 до 1020 электронвольт. Состав и распределение частиц по энергиям могут дать бесценную информацию об устройстве Вселенной. Ранее уже появлялись сообщения о том, что космические лучи сверхвысоких энергий имеют внегалактическую природу, однако точные источники установить не удавалось. Предполагалось, что ими могут быть взрывы сверхновых, источники гамма-всплесков или активные галактические ядра, содержащие сверхмассивные черные дыры.

Одна из интереснейших задач в деле изучения космических лучей — регистрация астрофизических нейтрино высоких энергий. Предполагается, что эти частицы рождаются в результате распада мезонов, образующихся в космических «ускорителях» или вблизи них, когда космические лучи взаимодействуют с атомными ядрами и фотонами. Благодаря тому, что нейтрино очень легкие, не имеют заряда и взаимодействуют с веществом только на очень малых, субатомных расстояниях, ученые получают возможность по энергетическому спектру зарегистрированных частиц и по направлению их прилета определить, какие процессы происходят в том или ином далеком астрофизическом объекте.

Ранее астрономы знали о существовании двух точно идентифицированных источников астрофизических нейтрино: Солнце и сверхновая 1987А, вспыхнувшая в соседней с нами галактике Большое Магелланово Облако. Однако зарегистрированные от них нейтрино обладают энергиями в миллионы раз ниже, чем наблюдаемый диффузный поток нейтрино высоких энергий, поэтому природа механизмов генерации космических нейтрино высоких энергий и поиска их источников по-прежнему остается открытым. Поиск осложняет малое сечение взаимодействия нейтрино с веществом, из-за чего возникает необходимость создания крупных детекторов, и небольшой объем набранной на текущий момент статистики по данным.

Один из существующих и результативных детекторов нейтрино — обсерватория IceCube, расположенная в Антарктиде. Система имеет объем в один кубический километр (отсюда и название) и состоит из 5000 оптических датчиков, расположенных на 86 вертикальных «нитях» на расстоянии 125 метров друг от друга и залегающих на глубинах от 1450 до 2450 метров в толще льда. В результате взаимодействия нейтрино со льдом и слоем грунта образуются мюоны, при движении которых возникает черенковское излучение, которое регистрируют датчики, что позволяет оценить энергию нейтрино и направление движения частиц. Ранее обсерватория сообщала об уверенной регистрации потока астрофизических нейтрино, а в прошлом году смогла впервые «поймать» сразу три нейтрино.

22 сентября 2017 года в 20-54 по Гринвичу автоматическая система детектора зарегистрировала событие IceCube-170922A, которое представляло собой мюонную «дорожку», образовавшуюся в ходе взаимодействия нейтрино высоких энергий со льдом. Сообщение о регистрации было разослано другим наблюдателям, в том числе нейтринному телескопу ANTARES (Astronomy with a Neutrino Telescope and Abyss environmental RESearch), который, правда, ничего не обнаружил в течение ± одного дня от момента регистрации события. 28 сентября 2017 года команда космической гамма-обсерватории «Ферми» сообщила, что определенное направление прилета зарегистрированных нейтрино со средней энергией 290 ТэВ соответствовало известному источнику гамма-лучей в состоянии повышенной активности.

Это блазар TXS 0506 + 056, являющийся активной галактикой и расположенной недалеко от левого плеча созвездия Ориона. Свет от источника добирался до Земли четыре миллиарда лет. В дальнейшем вспышку гамма-излучения из этого источника подтвердили наземные черенковские телескопы, в том числе MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescope) и система H.E.S.S.(High-Energy Stereoscopic System), а к наблюдениям подключились наземные оптические телескопы VLT, «Субару», система радиотелескопов VLA, космические рентгеновские и гамма-обсерватории Swift, INTEGRAL и NuSTAR, и другие наземные обсерватории которые подтвердили повышенную активность источника на всех длинах волн. В совокупности эти наблюдения обеспечивают достаточно полную и одновременную картину регистрации частиц и излучения от блазара в диапазоне энергий от 0,3 килоэлектронвольт до 400 гигаэлектронвольт. Анализ архивных данных детектора IceCube позволил обнаружить более десятка событий регистрации астрофизических нейтрино с начала ноября 2014 года от этого же источника с достоверностью три сигма.

Блазары часто предлагались в качестве потенциальных источников нейтрино высоких энергий. В ядрах этих активных галактик центральная сверхмассивная черная дыра преобразует гравитационную энергию аккрецирующего вещества и/или вращательную энергию черной дыры в мощные релятивистские струи (джеты), в которых частицы могут быть ускорены до очень высоких энергий, что, при взаимодействии с окружающим веществом или излучением, может привести к возникновению потока высокоэнергетических пионов, которые, в конечном итоге, распадаются на фотоны и нейтрино. Благодаря определенному точному направлению IceCube170922A, в сочетании с обширными многоволновыми наблюдениями, вероятность корреляции между зарегистрированным потоком нейтрино высоких энергий и блазаром TXS 0506 + 056, как их источником, может считаться высокой (на уровне 3,5 сигма) и такие объекты могут являться источниками для, по меньшей мере, части наблюдаемых астрофизических нейтрино с энергиями выше 10 тераэлектронвольт.


Это примечательное достижение для многоканальной астрономии (Multi-Messenger Astronomy, MMA) — области науки, зародившейся в прошлом году при одновременной регистрации гравитационных волн и вспышки килоновой от слияния нейтронных звезд. Подобные наблюдения за астрофизическими объектами и процессами проводимые одновременно на разных телескопах позволяют получить более полную картину происходящего и проверить существующие теории.

Ранее мы рассказывали о первых результатах обсерватории DAMPE — новейшего орбитального детектора космических лучей и о том, что нового ученые узнали, проанализировав их.

Александр Войтюк

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с nplus1.ru

1

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • nplus1.ru
          • чёрная дыра
          • астрономия
          • ученые
          • домен nplus1.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции