Версия для слабовидящих
Космические лучи и нейтрино экстремально высоких энергий, вероятно, родом из одного места Печать Email
Новости об инновациях
30.04.2014

В прошлом году обнаружилось, что нейтрино, достигающие Земли, имеют необъяснимо высокие энергии. Как и парадоксально высокоэнергичные космические лучи, периодически добирающиеся до планеты. Американские астрофизики полагают, что и те, и другие поступают из одного источника.

Не так давно «Массив телескопов» (международный проект с российским участием) зарегистрировал статистически значимый избыток космических лучей ультравысоких энергий — выше 57 ЭэВ (1018 эВ) — в регионе, равном 1 150 квадратным градусам. И пришёл он из района, который одна группа исследователей относит к источнику 28 сверхэнергичных нейтрино, зафиксированных детектором IceCube. Что породило эти потоки?

Кэ Фан (Ke Fang) из Чикагского университета (США) вместе с коллегами взялась сопоставить два события из совершенно разных, казалось бы, областей: нейтрино, уловленные IceCube, имеют энергию до 2 000 ТэВ, то есть в огромное число раз слабее, чем космические лучи, принятые «Массивом телескопов».

Кроме того, нельзя не заметить, что сверхэнергичные нейтрино, регистрировавшиеся в 2012–2013 годах, пришли хотя и с одного направления, но их падение на Землю предсказуемо происходило не в одно время (да и нейтринные детекторы пока далеки от совершенства, что затрудняет однозначное определение точки исхода). Кроме того, самым вероятным кандидатом в прародители этих частиц исследователи считают блазар — чёрную дыру, активно пожирающую материю и выбрасывающую джеты, вдоль которых и вылетали нейтрино. Естественно, что объекты такого рода редко бывают маленькими, а потому некоторый пространственный разброс нейтрино вполне ожидаем.

s1.jpg Рис. 1. В центре блазара Маркарян-421 находится активная сверхмассивная чёрная дыра, которая… В общем, все они, как вы знаете, делают одно и то же: едят, излучают и испускают струи материи. Авторы рассматриваемой работы полагают, что энергичные космические лучи и нейтрино, регистрируемые на Земле, являются побочным продуктом пищеварительных процессов этого бурно функционирующего объекта. (Иллюстрация NASA / JPL).

Тем не менее авторы исследования, воспользовавшись методом Монте-Карло, всё же сопоставили районы поступления космических лучей ультравысоких энергий и куда менее энергичных нейтрино и получили результат, согласно которому и те и другие действительно пришли с одного направления, а именно из района блазара Маркарян-421. Эта галактика, активно излучающая в разных диапазонах, хотя и удалена от нас на 400 млн световых лет, считается одним из ярчайших блазаров на ночном небе Земли, что объясняется ещё и тем, что это один из самых близких к нам объектов такого рода.

Подчеркнём: гипотеза о происхождении нейтрино и упомянутых космических лучей из одного источника смотрится привлекательно. До сих пор представить убедительные сценарии наработки нейтрино в тысячи ТэВ не удавалось, и их соотнесение с джетами близкого блазара кажется вполне логичным. Особенно важно то, что источником указан именно блазар Маркарян-421: он так близко, что рождённые там частицы ультравысоких энергий должны добираться до Земли, избегая предела Грайзена — Зацепина — Кузьмина (ГЗК), который ранее вроде бы нарушался при периодическом достижении нашей планеты частиц с энергией, превышающей 50 ЭэВ.

Хотя, по пределу ГЗК, средняя дистанция гашения энергии таких частиц равна всего 160–170 млн световых лет, какая-то их часть даже с расстояния в 400 млн лет вполне способна попасть на Землю.

s2.jpg Рис. 2. Красным отмечены точки прихода на Землю нейтрино особо высоких энергий; синий круг показывает галактику Маркарян-421. (Иллюстрация Ke Fang et al).

И всё-таки представленным данным пока не хватает убедительности: достоверность прихода нейтрино и космических лучей из одного источника на сегодня равна лишь 2σ. С учётом небольшого количества зафиксированных нейтрино с энергиями выше 1 000 ТэВ слабость этой статистики вполне понятна.

Что ж, нам остаётся только ждать, когда будут зарегистрированы очередные космические лучи и нейтрино особо высоких энергий.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/kosmicheskie-luchi-neitrino-ekstremalno-vysokikh-energii-veroyatno-rodom-iz-odnogo-mesta

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта