Duchová částice, která se srazila s Antarktidou, se vrací ke hvězdě roztrhané černou dírou

1. října 2019 byla Země zasažena vysokoenergetickou neviditelnou kosmickou kulkou pohybující se téměř rychlostí světla. Biliony těchto kuliček procházejí mezi galaxiemi, všemi našimi těly Za druhé Není nám známo, takže na planetě není tolik úzkosti – ale tento konkrétní projektil byl zvláštní. Na dně světa narazila přízračná částice na svůj konec po srážce s ledovou částicí. Naštěstí tak učinil vedle vysoce citlivého detektoru zabudovaného pod jižním pólem.

Objev vedl k mezigalaktickému lovu na nositele nebeských zbraní. Co vystřelilo kulku?

V novém výzkumu To bylo zveřejněno v Nature Astronomy v pondělíVědci podrobně objevují subatomární částice – známé jako neutrin – Hvězdárna Neutrino Ice Cube V Antarktidě. S využitím dat z tranzitního zařízení Zwicky na Palomarské observatoři v Kalifornii byli vědci schopni vystopovat původ subatomové střely k extrémní události před asi 700 miliony let: katastrofické zničení hvězdy, jak byla krájena Černá díra.

Je to poprvé, co byla taková událost spojena s objevem neutrin.

Neutrina jsou často popisována jako „částice duchů“, protože nemají elektrický náboj a mají malé mizející hmoty. Jako světlo v zásadě cestují rovně od svého cíle. Ostatní nabité částice jsou vydány na milost a nemilost magnetickým polím, ale neutrina nerušeně prosakují vesmírem. Víme, že proudí z jádra Slunce ve velkém množství a na Zemi je můžeme vyrobit v jaderných reaktorech a urychlovačích částic.

V dubnu 2019 detekovalo zařízení Zwicky jasnou záři kolem černé díry vzdálené asi 700 milionů světelných let. Záře světla vznikla, když hvězda cestovala velmi blízko k černé díře, která je asi 30 milionůkrát hmotnější než Slunce. Masivní gravitační tah černé díry vytáhl hvězdu a nakonec špagetyRoztrhán extremistickými silami. Toto se nazývá „přílivová poruchová událost“ neboli TDE.

Násilný konec hvězdy je skvělým začátkem pro astronomy. Dokázali spojit TDE s objevem neutrin pomocí IceCube. Vědci předpokládali, že TDE odhodila asi polovinu rozbité hvězdy do vesmíru, zatímco zbytek se usadil kolem černé díry ve velkém „akrečním disku“ prachu, plynu a jasných a horkých úlomků. Nespoutané energie kolem černé díry disku způsobují, že se ze systému uvolňují obrovské proudy hmoty. Tyto trysky mohou trvat stovky dní a mohly by vysvětlit malé časové zpoždění mezi viděním TDE a detekcí neutrina v IceCube.

Astrofyzici se domnívají, že to naznačuje existenci „centrálního motoru“, který funguje jako a Přirozené >> přídavné jméno Urychlovač částic může vytvářet vysokoenergetická neutrina, z nichž některá se mohou srážet se Zemí.

„Neutrino se objevilo relativně pozdě, půl roku po začátku hvězdných svátků,“ řekl Walter Winter, teoretický astrofyzik. Německý synchrotron, Nebo DESY. „Náš model vysvětluje toto načasování přirozeně.“

Winter a spoluautorka Cecilia Lunardini Publikujte jejich modely Ve stejném čísle Nature Astronomy v pondělí.

Objev neutrin vyzařovaných z TDE je výkon pro astronomy, kteří doufají, že budou vesmíru rozumět novými způsoby. Vědci byli schopni jen Sledujte neutrino zpět k jeho zdroji Jednou v předchozím. Byl to také IceCube, kdo objevil objev. V roce 2017 objevili vědci na observatoři viditelný podpis neutrina a varovali astronomy na tento jev. Dalekohledy dokázaly vystopovat zdroj neutrina zpět do vzdálené galaxie, která měla „sako“ – obrovskou černou díru obklopenou akrečním diskem s vodícím paprskem. přímo U pozorovatele.

Oba objevy ukazují, že černé díry jsou mezigalaktické nosiče zbraní, které vypouštějí částice duchů z hlubokého vesmíru vesmírem. To by mohlo pomoci astronomům nahlédnout do procesů probíhajících v blízkosti černé díry a může dokonce začít řešit záhadu, která astrofyziku straší od 60. let: Odkud pocházejí superenergetické kosmické paprsky, které se někdy srážejí s atmosférou Země?

Vědci objevili řadu TDE od doby, kdy přechodné zařízení Zwicky začalo skenovat oblohu, a v budoucnu budou citlivější dalekohledy schopné spojit tyto vysokoenergetické částice s událostmi. IceCube bude také důležitý pro zlepšení našeho porozumění. Hvězdárna je připravena na upgrade během sezón 2022 a 2023 v Antarktidě, a to navzdory pandemii, která zvýší počet objevů neutrin o faktor 10.

Pokračování Vesmírný kalendář 2021 pro CNET Držet krok s nejnovějšími letošními kosmickými novinkami. Můžete jej dokonce přidat do svého Kalendáře Google.