В новой статье, опубликованной в журнале «Journal of Cosmology and Astroparticle Physics», выдвинута интригующая теория: до сих пор необъяснимое нейтрино могло быть сброшено на Землю космическим ускорителем частиц, известным как «блейзер».
Но давайте вернемся назад.
Уже некоторое время мы сообщаем о судьбоносном открытии нейтрино в 2023 году, которое заставило физиков ломать голову. Эта частица, настолько неуловимая, что её часто называют «частицей-призраком», была обнаружена нейтринным детектором, расположенным на дне Средиземного моря, и обладала гораздо большей энергией, чем когда-либо предсказывалось для частиц такого типа.
Обнаружение сразу же потребовало объяснения и породило множество предположений. Теперь, спустя несколько лет после первоначального обнаружения, мы наконец видим, как эта дискуссия перерастает в публикации рецензируемых научных статей по данной теме.
Несколько месяцев назад мы ознакомились с исследованием, в котором подробно описывалась одна из наиболее распространенных идей: что нейтрино возникло в результате взрыва черной дыры. Эта концепция привлекательна, главным образом потому, что взрывающиеся черные дыры сами по себе представляют большой интерес.
Как уже упоминалось, мы уже рассматривали эту идею раньше, но достаточно сказать, что она связана со взрывным завершением первобытных сингулярностей, существовавших с начала времен. Так что, отметьте это.
Источник: NASA
В этой новой статье акцент смещается на так называемый «блазар» как на потенциальное объяснение.
Блазар — это тип активного галактического ядра (АГЯ), которое само по себе представляет собой сверхскопление звёзд, демонстрирующее значительную светимость во всём электромагнитном спектре, большая часть которой не может быть объяснена излучением звёзд. Считается, что незвёздное излучение в основном возникает в результате аккреции материи сверхмассивной чёрной дырой в центре.
Иными словами, когда черная дыра притягивает материю и переносит её за свой горизонт событий, часть энергии, содержащейся в этой материи, выбрасывается наружу. Поскольку эта вращающаяся материя образует диск, путь наименьшего сопротивления для излучения лежит вдоль полюсов, в результате чего излучение направляется в двух направлениях, перпендикулярных диску.
Один из таких потоков может затмить всю Галактику Млечный Путь в тысячи раз, но он обладает высокой направленностью, а это значит, что регистрируемая мощность будет зависеть от угла луча относительно наблюдателя.
На этом рисунке показана ориентация блазара относительно Земли. Источник: NASA.
Объекты такого типа обычно называются квазарами. Когда струя частиц ориентирована в сторону Земли, позволяя нам наблюдать всю её светимость, такой объект называется блазаром. Блазар направляет всю мощь квазара на Землю, позволяя нам увидеть все его характеристики.
Одной из особенностей обнаружения нейтрино в 2023 году была не только его мощность, которая в десятки тысяч раз превышала энергию, достигаемую Большим адронным коллайдером, но и тот факт, что оно произошло без значительного электромагнитного излучения, такого как рентгеновские или гамма-лучи.
Исследователи предположили существование группы блазаров, которые влияли бы на излучение друг друга; они обнаружили, что такое скопление взаимодействующих блазаров могло создавать наблюдаемые энергии нейтрино, а также своеобразное сочетание энергий.
Единственная проблема заключается в том, что обнаружение нейтрино в 2023 году — единственное в своем роде (пока что), что, по-видимому, указывает на то, что событие, породившее эту частицу, должно быть относительно редким. Однако блазар, предположительно, продолжал бы испускать частицы с течением времени.
Обнаружение этой единичной частицы настолько вышло за рамки ожиданий, что ученым, вероятно, потребуется еще много лет, чтобы найти ей объяснение. Еще более сложной является их главная задача: выяснить, как именно природа создала частицу, которую человечество могло произвести только с помощью ускорителя частиц с окружностью, равной окружности планеты Земля.