Coronae از سیاه چاله پرجرم درون آن باشد ممکن است پنهان منابع مرموز کیهانی نوترينو

منشاء بالا-انرژی کیهانی نوترينو مشاهده شده توسط IceCube Neutrino رصدخانه که آشکارساز مدفون در اعماق یخ های قطب جنوب است یک معما است که بهت زده فیزیکدانان و ستاره شناسان. یک مدل جدید می تواند کمک به توضیح دهد که به طور غیر منتظره ای بزرگ شار از برخی از این نوترينو استنباط اخیر neutrino و گاما داده است. یک مقاله توسط محققان Penn State توصیف مدل که اشاره به سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در هسته فعال کهکشان ها به عنوان منابع این مرموز نوترينو به نظر می رسد در مجله Physical Review Letters.

Kohta Murase استادیار فیزیک و نجوم و اختر فیزیک در پن استیت و عضو مرکز Multimessenger فیزیک نجومی در موسسه گرانش و کیهان (IGC) که رهبری این تحقیقات گفت:

"نوترينو ها ذرات زیر اتمی آنقدر کوچک است که جرم آنها تقریبا صفر است و آنها به ندرت تعامل با دیگر ماده است. پر انرژی کیهانی نوترينو ایجاد شده توسط پر انرژی کیهانی-ray شتاب دهنده در جهان است که ممکن است شدید اختر فیزیک اشیاء مانند سیاه چاله ها و ستاره نوترونی. آنها باید همراه با اشعه گاما و یا امواج الکترومغناطیسی در انرژی های پایین تر و حتی گاهی اوقات امواج گرانشی.

"ما انتظار داریم که در سطوح مختلف این 'رسولان کیهانی" است که ما مشاهده می شود مربوط است. جالب, IceCube داده ها نشان داده اند بیش انتشار نوترينو با انرژی کمتر از 100 teraelectron ولت (TeV) نسبت به سطح مربوطه پر انرژی اشعه گاما دیده Fermi Gamma-ray Space Telescope."

دانشمندان ترکیب اطلاعات از تمام این رسولان کیهانی برای یادگیری در مورد حوادث در جهان و به بازسازی تکامل آن در زمینه رشد از "multimessenger فیزیک نجومی." برای رویدادهای کیهانی مانند عظیم ستارگان انفجار و جت از سیاه چاله پرجرم درون آن باشد که ایجاد نوترينو این رویکرد کمک کرده است تا ستاره شناسان با دقت اشاره کردن از راه دور و منابع هر اضافی مسنجر فراهم می کند اضافی سرنخ در مورد جزئیات این پدیده می باشد. برای کیهانی نوترينو بالای 100 TeV تحقیقات قبلی توسط Penn State گروه نشان داد که ممکن است به تطابق با انرژی اشعه گاما و فوق العاده پر انرژی اشعه کیهانی که متناسب با multimessenger تصویر.

ناسا تلسکوپ فضایی هابل تصویری از کهکشان NGC 1068 با فعال آن سوراخ سیاه و سفید نشان داده شده است به عنوان یک تصویر در بزرگنمایی در معرفی کردن. مدل های جدید نشان می دهد که تاج در اطراف چنین سیاه چاله پرجرم درون آن باشد می تواند منبع پر انرژی کیهانی نوترينو مشاهده شده توسط IceCube Neutrino رصدخانه. (تصویر: NASA / JPL-Caltech)

اما شواهد رو به رشد برای بیش از نوترينو زیر 100 TeV که نمی توان به سادگی توضیح داد. بسیار به تازگی IceCube Neutrino رصدخانه گزارش دیگری بیش از حد از انرژی بالا نوترينو در جهت یکی از درخشان ترین کهکشان فعال شناخته شده به عنوان NGC 1068 در آسمان شمال. Murase گفت:

"ما می دانیم که منابع انرژی بالا نوترينو نیز باید ایجاد اشعه گاما بنابراین سوال این است: در جایی که این از دست رفته اشعه گاما? منابع به نحوی پنهان از نظر ما در بالا انرژی اشعه گاما و انرژی بودجه نوترينو به جهان منتشر شده است جای تعجب بزرگ است. بهترین نامزد برای این نوع از منبع متراکم محیط های که در آن اشعه گاما خواهد بود مسدود شده توسط تعاملات خود را با تابش و ماده اما نوترينو می توانید به راحتی فرار کنند. مدل جدید ما نشان می دهد که سیاهچاله ابر پرجرم سیستم های امیدوار کننده و سایتهای مدل می تواند توضیح نوترينو زیر 100 TeV با متوسط انرژی مورد نیاز است."

مدل های جدید نشان می دهد که تاج — اورا از خود پلاسما که در اطراف ستاره ها و دیگر اجرام آسمانی در اطراف سیاه چاله پرجرم درون آن باشد در بر داشت در هسته کهکشان ها می تواند مانند یک منبع. شبیه به تاج دیده می شود در یک تصویر از خورشید در طول یک خورشید گرفتگی اخترفیزیکدانان بر این باورند که سیاه چاله ها را یک تاج بالای دیسک دوار از مواد شناخته شده به عنوان یک اتحاد دیسک شکل که در اطراف سیاه چاله از طریق جاذبه آن نفوذ.

این تاج بسیار داغ (با دمای حدود یک میلیارد درجه کلوین), مغناطیسی و آشفته. در این محیط ذرات می تواند شتاب که منجر به ذرات برخورد که ایجاد نوترينو و اشعه گاما اما محیط متراکم است به اندازه کافی برای جلوگیری از فرار پر انرژی اشعه گاما. Murase گفت:

"مدل همچنین پیش بینی الکترومغناطیسی همتایان از neutrino منابع در 'نرم' گاما اشعه به جای پر انرژی اشعه گاما. پر انرژی اشعه گاما خواهد بود مسدود شده است اما این پایان داستان است. آنها در نهایت می تواند آبشاری به پایین تر انرژی و منتشر شد به عنوان 'نرم' اشعه گاما در megaelectron ولت محدوده اما بسیاری از این موجود gamma-ray آشکارسازهای مانند Fermi Gamma-ray Space Telescope, در حال تنظیم نیست و آنها را تشخیص دهد."

وجود پروژه های در حال توسعه طراحی شده اند که به طور خاص برای کشف چنین نرم gamma-ray emission از فضا. بعلاوه آینده و نسل بعدی neutrino آشکارسازهای KM3Net در دریای مدیترانه و IceCube-Gen2 در قطب جنوب خواهد بود حساس تر به منابع. امیدوار کننده اهداف عبارتند از: NGC 1068 در آسمان شمال که بیش از حد neutrino انتشار گزارش شد و چند تن از درخشان ترین کهکشان فعال در جنوب آسمان است. Murase گفت:

"این gamma-ray و neutrino آشکارسازهای فعال خواهد شد عمیق تر جستجو برای multimessenger انتشار از سیاهچاله ابر پرجرم coronae. این خواهد آن را ممکن است به بررسی انتقادی اگر این منابع مسئول بزرگ شار از اواسط سطح انرژی نوترينو مشاهده توسط خود ما به عنوان مدل پیش بینی کرد."

ارائه شده توسط: سام Sholtis Pennsylvania State University [توجه داشته باشید: مواد ممکن است برای ویرایش محتوا و طول.]

دنبال کنید با ما در توییتر و یا اشتراک به ما ایمیل لیست