Záhadná „častica duchov“ pravdepodobne nakoniec nepochádza z jedla čiernej diery

Animácia AT2019dsg. (DESY, Science Communication Lab)

Vysokoenergetický neutrína vysledované k násilnému stretnutiu medzi a čierna diera a hviezda potrebuje iný príbeh pôvodu, zistil nový výskum.

Analýza rádiových vĺn vyžarovaných pri stretnutí, známych ako AT2019dsg, ukázala, že to bolo celkom bežné, aspoň pokiaľ ide o čiernu dieru, ktorá roztrhá hviezdu. To znamená, že udalosť nebola dostatočne energická na to, aby produkovala neutríno o mesiace neskôr - že udalosti boli iba náhodné.

'Namiesto toho, aby sme videli jasný prúd materiálu, ktorý je na to potrebný, vidíme slabší rádiový tok materiálu,' povedala astronómka Kate Alexanderová zo Severozápadnej univerzity. 'Namiesto silnej hasičskej hadice vidíme jemný vietor.'



Smrť hviezdy čiernou dierou nie je úhľadný a uprataný proces. Keď sa bludná hviezda priblíži dostatočne blízko k čiernej diere, že ju zachytí gravitácia druhého objektu, kolosálny prílivová sila čierna diera – produkt jej gravitačného poľa – sa najskôr natiahne a potom ťahá hviezdu tak silno, že sa roztrhne.

Toto sa nazýva prílivová porucha (TDE). Uvoľňuje brilantný záblesk svetla, ktorý jasne žiari, keď polovica trosiek z rozpadnutej hviezdy víri do disku okolo čiernej diery a vytvára obrovské teplo a svetlo predtým, ako sa neúprosne vytiahne za horizont udalostí. Druhá polovica trosiek sa dostane von do vesmíru.

AT2019dsg, prvýkrát zistený 9. apríla 2019, bol presne takouto udalosťou z galaxie vzdialenej 750 miliónov svetelných rokov. Röntgenové a rádiové pozorovania potvrdili, že supermasívna čierna diera s hmotnosťou 30 miliónov násobkov hmotnosti Slnka prechádza TDE. Takmer o šesť mesiacov neskôr, 1. októbra 2019, bolo na detektore neutrín IceCube v Antarktíde detegované neutríno s názvom IC191001A, ktoré dosahovalo neuveriteľnú energetickú úroveň viac ako 200 teraelektrónvoltov.

neutrína sa nazývajú „duchové častice“, pretože ich hmotnosť je takmer nulová, pohybujú sa blízkou rýchlosťou svetla a v skutočnosti neinteragujú s normálnou hmotou; k neutrínu by bol vesmír takmer netelesný. Príležitostne však interagujú a takto funguje IceCube. Keď neutríno interaguje s antarktickým ľadom, môže vytvoriť záblesk svetla. S detektormi vytunelovanými hlboko pod tým ľadom tie záblesky naozaj vyniknú.

Na základe charakteristík, ako je napríklad to, ako sa svetlo šíri a aké je jeho jasné svetlo, môžu vedci zistiť energetickú hladinu neutrína a smer, odkiaľ pochádza. IC191001A prišiel zo smeru AT2019dsg tak blízko, že vedci vypočítali len 0,2 percentnú šancu, že neutríno a TDE spolu nesúvisia.

To však vyvolalo niekoľko závažných problémov.

'Ak toto neutríno nejakým spôsobom pochádza z AT2019dsg, vyvoláva to otázku: Prečo sme v tejto vzdialenosti alebo bližšie nezbadali neutrína spojené so supernovami?' povedala astronómka Yvette Cendes Centra astrofyziky | Harvard a Smithsonian.

'Sú oveľa bežnejšie a majú rovnaké rýchlosti energie.'

Výskumný tím vedený Cendesom použil Atacama Large Millimeter/submilimeter Array v Čile na pozorovanie AT2019dsg počas viac ako 500 dní v rádiových vlnových dĺžkach. Zistili, že TDE pokračovalo v zjasňovaní v rádiových vlnových dĺžkach približne 200 dní, kedy vyvrcholilo a začalo pomaly slabnúť.

Vypočítali aj celkové množstvo energie vo výstupe TDE: Bolo to približne toľko energie, ktorú Slnko vyžiarilo za 30 miliónov rokov. To je celkom štandard pre TDE supernovy typu Ib a typu Ic .

Aby sa vytvorilo neutríno také energetické ako IC191001A, energia výtoku by musela byť asi 1000-krát väčšia.

Okrem toho by musel mať zvláštnu geometriu, ktorú výtok AT2019dsg nemal. AT2019dsg je predsa len naozaj obyčajný. Keďže IC191001A nie je obyčajný, môže byť opodstatnené nové vysvetlenie.

Ale je toho ešte veľa, čo o neutrínach a TDE ešte nevieme. To znamená, že o AT2019dsg bude aj naďalej záujem.

'Pravdepodobne sa na toto ešte raz skontrolujeme,' povedal Cendes . 'Táto konkrétna čierna diera sa stále živí.'

Výskum bol publikovaný v r The Astrophysical Journal .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.