Η κοσμική ακτίνα προήλθε από κατακλυσμικό γεγονός

Κάθετος καπνός από έντονο φως με τόξο μπροστά και συντρίμμια.

Η έννοια του καλλιτέχνη για το ασυμβάν διαταραχής παλίρροιας, όταν ένα αστέρι πλησιάζει πολύ στο aυπερμεγέθη μαύρη τρύπακαι τεμαχίζεται. Μια τέτοια κατάσταση μπορεί να φωτίσει τον γαλαξία -ξενιστή πολλές φορές μεγαλύτερη από την κανονική του φωτεινότητα. Εικόνα μέσωDESY/ Science Communication Lab.


Κοσμικές ακτίνεςείναισωματίδια υψηλής ενέργειαςπου ταξιδεύουν στο διάστημα κοντά στοταχύτητα του φωτόςΤο Έχουν προταθεί πολλές πηγές κοσμικών ακτίνων και ορισμένες επιβεβαιώθηκαν. για παράδειγμα,εκρήξεις σουπερνόβατα παράγει. Αλλά οι σουπερνόβα δεν μπορούν να εξηγήσουν την ποσότητα των κοσμικών ακτίνων που βομβαρδίζουν τη Γη ανά πάσα στιγμή, και έτσι η προέλευση των κοσμικών ακτίνων εξακολουθεί να είναι σε μεγάλο βαθμό μυστηριώδης. Συγκεκριμένα, υψηλής ενέργειαςνετρίναείναι σε μεγάλο βαθμό ανεξήγητες (αν καιμερικοί προέρχονται από blazars). Τώρα, οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει την προέλευση ενός νετρίνου υψηλής ενέργειας, συνδέοντάς το με ένα κατακλυσμικό γεγονός στο οποίο ένα αστέρι πλησίασε πολύ σε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα και τεμαχίστηκε.

Αυτό το αποτέλεσμα ήτανπου δημοσιεύθηκεστομε αξιολόγηση από ομοτίμουςεφημερίδαΑστρονομία της φύσηςστις 22 Φεβρουαρίου 2021.


Όταν ένα αστέρι περνάει πολύ κοντά στο aυπερμεγέθη μαύρη τρύπα- το είδος που πιστεύεται ότι κρύβεται στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, συμπεριλαμβανομένου του δικού μαςΓαλαξίας- η μαύρη τρύπα τεμαχίζει το αστέρι, το διαλύει, σε ένα τόσο βίαιο γεγονός που κάνει το κέντρο του γαλαξία να λάμπει πολλές φορές πιο φωτεινό από ό, τι συνήθως, για αρκετά χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτούσυμβάν διαταραχής παλίρροιας, το αστέρι περνάει από μια διαδικασία τεντώματος, που ονομάζεταιμακαρονισμόςΤο Τα γεγονότα της παλιρροιακής διαταραχής δεν είναι ακόμη καλά κατανοητά, και η νέα έρευνα βοηθά να διαλευκανθεί.

Η ομάδα, με επικεφαλής τον επιστήμοναΡόμπερτ Στάιν, ανίχνευσαν το νετρίνο σε αυτό που πιστεύουν ότι θα μπορούσε να είναι ένα γιγαντιαίο φυσικόεπιταχυντής σωματιδίωνΤο Αυτόςεξήγησε:

Αυτό είναι το πρώτο νετρίνο που συνδέεται με ένα συμβάν διαταραχής της παλίρροιας και μας φέρνει πολύτιμα στοιχεία. Τα γεγονότα της παλιρροιακής διαταραχής δεν είναι καλά κατανοητά. Η ανίχνευση του νετρίνου δείχνει την ύπαρξη ενός κεντρικού, ισχυρού κινητήρα κοντά στο δίσκο προσαύξησης, εκτοξεύοντας γρήγορα σωματίδια. Και η συνδυασμένη ανάλυση δεδομένων από ραδιοφωνικά, οπτικά και υπεριώδη τηλεσκόπια μας δίνει επιπλέον στοιχεία ότι το [συμβάν διαταραχής της παλίρροιας] λειτουργεί ως ένας γιγαντιαίος επιταχυντής σωματιδίων.

Ουδέτεραείναι πρακτικά χωρίς μάζαυποατομικά σωματίδιαμερικές φορές δημιουργούνται σε επιταχυντές σωματιδίων στη Γη, όπως τοΜεγάλος Επιταχυντής ΑδρονίωνστοCERNΤο Ωστόσο, τα νετρίνα της κοσμικής ακτίνας είναι έως και 1.000 φορές πιο ενεργητικά από τα κατασκευασμένα.




Το συγκεκριμένο νετρίνο είναι 10 φορές πιο ενεργητικό από ένα γήινο και προήλθε από έναν μακρινό γαλαξία περίπου 690 εκατομμύριαέτη φωτόςμακριά, προς την κατεύθυνση του αστερισμού μαςΔελφίνου το ΔελφίνιΤο Ο γαλαξίας είναι γνωστός με το αναμφισβήτητα μη ποιητικό όνομα 2MASX J20570298+1412165. Όταν το γεγονός της παλιρροιακής διαταραχής (το οποίο παρεμπιπτόντως έχει και ένα όνομα: AT2019dsg) ανακαλύφθηκε τον Απρίλιο του 2019, οι αστρονόμοι άρχισαν να το παρατηρούν με μια σειρά τηλεσκοπίων σε μήκη κύματος οπτικών, υπεριωδών, ακτίνων Χ και ραδιοφώνου, καλύπτοντας ένα μεγάλο μέρος αποηλεκτρομαγνητικό φάσμαΤο

Παραδόξως, η ανίχνευση του νετρίνου της κοσμικής ακτίνας πραγματοποιήθηκε παρά μόνο πέντε μήνες αφότου το συμβάν διαταραχής της παλίρροιας ήταν στο ισχυρότερο. οΠαρατηρητήριο Νετρίνο IceCubeστοΣταθμός Amundsen-Scott South Poleστην Ανταρκτική έκανε την ανίχνευση (τα νετρίνα μπορούν να ανιχνευτούν μόνο από εξειδικευμένα παρατηρητήρια νετρίνων) και ακολούθησε την πορεία του προς μια θέση στον ουρανό που περιείχε εμφανώς το AT2019dsg, το γεγονός της παλιρροιακής διαταραχής. Υπάρχει μόνο 0,2% πιθανότητα το νετρίνο να μην προέρχεται από το συμβάν. Ο χρόνος της ανίχνευσης δημιουργεί ακόμη περισσότερες ερωτήσεις:πότεκαι σε ποια διαδικασία παράγονται τα νετρίνα;

Φωτεινός κύκλος με οριζόντια γραμμή φωτός, καπνός πάνω και δεξιά.

Η αντίληψη του καλλιτέχνη για τοδίσκος προσαύξησηςγύρω απόυπερμεγέθη μαύρη τρύπαAT2019dsg στο κέντρο ενός γαλαξία στον αστερισμόδελφίνιοςΤο Η τεράστια μάζα της μαύρης τρύπας κάμπτεται στον χωροχρόνο, και ως εκ τούτου το φως από τη μακρινή πλευρά του δίσκου προσαύξησης μπορεί να φανεί πάνω και κάτω από τη μαύρη τρύπα. Εικόνα μέσωDESYΤο

Sjoert van Velzen, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Leiden στην Ολλανδία και ένας από τους συν-συγγραφείς της εργασίας,είπε:


Προβλέψαμε ότι τα νετρίνα και οι παλιρροιακές διαταραχές θα μπορούσαν να σχετίζονται, και το να δούμε ότι για πρώτη φορά στα δεδομένα είναι πολύ συναρπαστικό. Αυτό είναι ένα άλλο παράδειγμα της δύναμης της αστρονομίας πολλών αγγελιοφόρων, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό φωτός, σωματιδίων και κυματισμών του χωροχρόνου για να μάθετε περισσότερα για τον κόσμο. Όταν ήμουν μεταπτυχιακός φοιτητής, συχνά προβλεπόταν ότι αυτή η νέα εποχή της αστρονομίας θα ερχόταν, αλλά τώρα που πραγματικά είμαι μέρος αυτής είναι πολύ ανταποδοτικό.

Η NASA παρήγαγε έναενημερωτικό βίντεογύρω από αυτό το γεγονός και τουςΤηλεσκόπιο SWIFTΣυμμετοχή στις παρατηρήσεις:

Κατώτατη γραμμή: Μια κοσμική ακτίνα, συγκεκριμένα ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας, εντοπίστηκε από τους αστρονόμους ως προς την προέλευσή της: ένα κατακλυσμικό συμβάν διαταραχής παλίρροιας, όπου ένα αστέρι τεμαχίζεται σε κομμάτια από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο ενός γαλαξία.


Πηγή: Ένα συμβάν διαταραχής παλίρροιας συνέπεσε με ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας

Μέσω DESY

Μέσω NYU

Μέσω της NASA

Λίγα σεληνιακά ημερολόγια του 2021 έμειναν! Παραγγείλετε το δικό σας πριν φύγουν.