Neutrino s vysokou energií by mohlo pocházet z binární supermasivní černé díry

V roce 2017 se vědcům podařilo poprvé identifikovat zdroj vysokoenergetických neutrin z hlubokého vesmíru. Přišlo k nám z 3,8 miliard světelných let vzdáleného blazaru TXS 0506+056, ten však dodnes zůstává jediným zdrojem tohoto druhu neutrin a vědci zřejmě přišli na to proč: v jádru této galaxie se totiž zřejmě nachází vzácná binární supermasivní černá díra.



Neutrina

Neutrina jsou subatomární částice, které jen velmi slabě reagují s okolní hmotou. Mají neutrální elektrický náboj a nejnižší hmotnost ze všech částic, které nějakou hmotnost mají. Se svým okolím reagují pouze skrz gravitaci a slabou jadernou sílu.

Detektory neutrin většinou využívají detekci čerenkovova záření, které vzniká při interakci neutrin a elektronů nebo jader atomů. Jsou proto umístěny hluboko pod zemí, aby byly eliminovány vnější vlivy, pouze netečná neutrina proniknou tak hluboko.
Neutrina vznikají při jaderných reakcích, ale také například ve Slunci. Vedle nich také existují také neutrina, která k nám přichází z hlubokého vesmíru. Zatím jsou známy pouhé dva zdroje: supernova SN 1987A v sousední galaxii a blazar TXS 0506+056 vzdálený 3,8 miliard světelných let. Blazar je vzdálená galaxie s aktivním jádrem, ze kterého vychází proud energetických částic namířený přímo k Zemi.

Na rozdíl od neutrin ze Slunce a ze supernovy SN 1987A, mají neutrina z blazaru výrazně vyšší energii. Solární neutrina k nám přicházejí nejčastěji s energií do 400 keV, mohou však narůst až na 18 MeV - neutrina z blazaru nicméně mají 290 TeV.

Podle nové studie dostalo toto neutrino svou energii v proudu radiace z blazaru, který působil jako urychlovač částic. Hlubší analýza tohoto signálu ukázala, že nejde o homogenní proud radiace, ale je naopak proměnlivý a zdá se, že jednotlivé části tohoto spolu vzájemně kolidují.

Takové chování by mohlo být podle vědců způsobeno několika cestami: mohlo by jít o srážky dvou proudů z rozdílných zdrojů, nebo by mohlo jít o dva proudy z jednoho zdroje, které vznikly v rozdílném čase. Mohlo by to nicméně také indikovat, že v jádru vzdálené galaxie, kde neutrino vzniklo, nedřímá jedna supermasivní černá díra, ale hned dvě.

Existenci binárních supermasivních černých děr vědci předpověděli už dříve jako následek spojení dvou masivních galaxií, doposud však nebyla žádná potvrzena. Blazar TXS 0506+056 je každopádně výjimečný, už jen tím, že k nám vyslal neutrino s vysokou energií.
Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Neutrina

V Pacifiku vyroste nový detektor neutrin, bude největší na světě

23. 9. 2020 (novější než zobrazený článek)

Tým astrofyziků z Německa a severní Ameriky plánuje postavit při pobřeží Kanady v Pacifickém oceánu velký detektor neutrin. Aktuálně největší detektor IceCube v Antarktidě má jeden kubický kilometr, nově uvažovaná observatoř P-ONE (The Pacific Ocean Neutrino Experiment) má mít 3 kubické kilometry.

Observatoře v USA a Evropě zachytily výjimečně krátkou gravitační vlnu - vědci neví, co ji mohlo způsobit

24. 1. 2020 (novější než zobrazený článek)

14. ledna astronomové zachytili gravitační vlnu, jakou dosud neviděli: trvala pouhý zlomek sekundy. Od ostatních detekcí se tím liší a vědci zatím neví proč. Je pravděpodobné, že tato detekovaná deformace prostoru má zcela jiného původce než kolizi černých děr nebo neutronových hvězd, které byly zdrojem v ostatních případech.

celý článek

Německý experiment výrazně zpřesnil odhadovanou maximální hmotnost neutrin

18. 9. 2019

Němečtí vědci zveřejnili výsledky prvních několika týdnů provozu experimentu KATRIN, který studuje neutrina. Podle jejich studie je maximální hmotnost neutrina 1,1 eV, což je výrazné zpřesnění oproti předchozí hodnotě 2 eV. Zjistit hmotnost neutrin je složité, protože jen slabě reagují se svým okolím, vědci tak zatím pouze odhadují jejich maximální hmotnost.

celý článek

Detektor temné hmoty pozoroval vzácnou subatomární reakci neutrin

25. 4. 2019

Zařízení XENON1T navržené speciálně pro detekci temné hmoty pozoruje něco, na co nebylo zrovna postavené: vzácnou reakci dvojitého elektronového záchytu a emisi dvou neutrin. Neutrina by mohla být po fotonech druhým nejčastějším prvkem ve vesmíru, nicméně příliš nereagují s běžnou hmotou a jsou tak téměř nepozorovatelná. Pozorovaná reakce a nový výzkum by nám o nich mohly říct mnoho nového.

celý článek

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlit

2. 10. 2018

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlitObservatoř ANITA umístěná v balónu nad jižním pólem Země detekovala za posledních 13 let dvakrát zvláštní událost, kterou si vědci zatím nedokáží vysvětlit. Jde o subatomární částici, která proletěla atmosférou, dopadla na povrch naší planety, proletěla jejím jádrem a vydala se zpět do atmosféry a do vesmíru. Při svojí cestě Zemí vygenerovala velmi slabé pulzy rádiových vln, které zachytila observatoř více než 30 kilometrů nad povrchem Antarktidy.

celý článek

Vědci ve Fermilabu mohli poprvé zkoumat jádra atomů pomocí neutrin se známou energií

15. 4. 2018

Neutrina jsou subatomární částice bez elektrického náboje, které reagují s okolní hmotou pouze skrze slabou nukleární sílu. Díky této jejich podstatě jsou zajímavým nástrojem na zkoumání jader atomů, je však velmi obtížné změřit jejich energii, což je při zkoumání kolizí s atomy poměrně důležitá informace. Tento kousek se nyní poprvé podařil vědcům v americké laboratoři Fermilab. V rámci experimentu MiniBooNE použili neutrina, která měla energii přesně 236 MeV.

celý článek

Vědci stále čekají na detekci vzácné reakce, která produkuje antihmotovou verzi neutrina

28. 3. 2018

Mezinárodní tým vědců spustil v Itálii experiment, který má za cíl rozhodnout, zda mají neutrina svůj ekvivalent v antihmotě. Hledají tak odpověď na otázku, proč je vesmír tvořený převážně hmotou a ne antihmotou, když teoreticky měly vzniknout oba druhy hmoty při velkém třesku ve stejném množství. Mohly by za tím totiž stát právě neutrina, u kterých existuje podezření, že jsou si sama sobě antičásticí. Dosavadní výsledky za první rok chodu experimentu ještě rozhodnou odpověď nepřinesly, pokračuje tedy dál.

celý článek