Vědci lapili neutrino odpálené supermasivní černou dírou po sežrání hvězdy  
Observatoř IceCube na jižním pólu detekovala vysokoenergetické neutrino, jehož původ badatelé vystopovali do oblasti, kde ve stejnou dobu došlo k roztrhání a pozření hvězdy supermasivní černou dírou v centru cizí galaxie. Konkrétní mechanismus zatím není známý. Podobné události by ale mohly být významným zdrojem vysokoenergetických neutrin ve vesmíru.
Událost TDE. Kredit: DESY, Science Communication Lab.
Událost TDE. Kredit: DESY, Science Communication Lab.

Kdysi ve vzdálené galaxii došlo k tomu, že supermasivní černá díra rozervala hvězdu a sežrala asi polovinu její hmoty. Během hostiny černá díra vypálila mohutný výtrysk energie, který se rozletěl do okolního vesmíru. Součástí výtrysku bylo i vysokoenergetické neutrino (cca 0,2 PeV), které doletělo až na Zemi.

 

Robert Stein uprostřed. Kredit: DESY, Dae Seon Seo.
Robert Stein uprostřed. Kredit: DESY, Dae Seon Seo.

1. října 2019 ho detekovala polární observatoř IceCube Neutrino Observatory v Antarktidě na jižním pólu. V té době Robert Stein z německého German Electron Synchrotron (DESY) a jeho kolegové s pomocí zařízení Zwicky Transient Facility v Kalifornii sledovali tragický osud hvězdy, která se dostala příliš blízko k supermasivní černé díře jedné vzdálené galaxie. Černá díra ji roztrhala a podstatnou část její hmoty pozřela. Byla z toho vesmírná show na celé měsíce.

 

Tato událost TDE (Tidal disruption event) se přitom odehrála ve stejné oblasti vesmíru, kam observatoř Ice Cube vystopovala původ výše zmíněného neutrina. Steinův tým dospěl k závěru, že neutrino, které detekovala, vyletělo od supermasivní černé díry v době destrukce hvězdy. Pokud to tak skutečně bylo, tak jde o první neutrino z takové události, jaké jsme pozorovali.

 

IceCube Neutrino Observatory. Kredit: IceCube Collaboration/NSF.
IceCube Neutrino Observatory. Kredit: IceCube Collaboration/NSF.

Jak říká Stein, astrofyzici již dříve předpovídali, že při pozření hvězdy černou dírou mohou vznikat taková neutrina: Jak se zdá, jejich výzkum to potvrzuje. Aby v takovém případě vzniklo vysokoenergetické neutrino, tak musí dojít k urychlení částice, obvykle protonu, na extrémní rychlost, a poté k její srážce s jiným protonem nebo třeba fotonem. V takové srážce vznikne sprška menších částic, včetně neutrin. Takových situací známe jen pár, vesměs extrémních záležitostí. Teď k nim můžeme připočítat události TDE, které by se mohly stát významným zdrojem neutrin ve vesmíru.

 

Jisto vadou na kráse je fakt, že v tomto případě přesně neznáme mechanismus, který by při sežrání hvězdy supermasivní černou dírou urychlil protony na extrémní rychlosti. Záhadu dále prohlubuje fakt, že zmíněné neutrino bylo detekováno až 154 dní po nejvyšším píku pozorované aktivity události s pozřením hvězdy. Právě v té době událost TDE značně pohasla. Snad to má co dělat s akrečním diskem hmoty a s mohutnými magnetickými poli, která obklopují supermasivní černou díru. Podle badatelů také možná v té době záři události TDE zaclonil oblak fotonů v blízkosti černé díry. Neutrino pak mohlo vzniknout při srážce jednoho z těchto fotonů s urychlenou částicí.

 

Video: Zwicky Transient Facility Opens Its Eyes to the Volatile Cosmos

 

Literatura

New Scientist 22. 2. 2021.

Nature Astronomy online 22. 2. 2021.

Nature Astronomy online 22. 2. 2021 (druhý článek).

Datum: 23.02.2021
Tisk článku

Související články:

Nové rekordní neutrino prohlubuje kosmickou záhadu     Autor: Stanislav Mihulka (18.08.2015)
Extrémní neutrino poprvé vystopováno mimo Mléčnou dráhu     Autor: Stanislav Mihulka (25.04.2016)
Záhada vyřešena: Zdrojem extrémně energetických neutrin jsou blazary     Autor: Stanislav Mihulka (13.07.2018)
Spektrometr KATRIN provedl první „vážení“ nejlehčí známé částice - neutrina     Autor: Vladimír Wagner (16.09.2019)
Dmitrij Naumov: Musíme přimět neutrino k rozhovoru     Autor: Jan Machonin (16.06.2020)
Samoil Bileňkij: Záhada malých hmotností neutrin     Autor: Jan Machonin (03.08.2020)



Diskuze:

No já se domnívám jako laik,

Karel Ralský,2021-02-24 00:00:32

že vzniklo silné synchro tronní záření "těsně" před pádem do singularity v "prstenci" "černé díry" a to může vniknout až se "černá díra(prstenec před horizontem událostí ohraničený Schwardschildovým poloměrem)" nakrmí a hmota vykoná mnoho oběhů okolo prstence.

Odpovědět

JET

Jará Šustr,2021-02-23 23:32:51

Ty černé díry fungují snad jako recyklátory, astroformátory, co schroupou to vyplivnou jako nový materiál, dokonce z těch JETů vznikají nové hvězdy, mohou být až 1M světelných let dlouhé. Možná celý vesmír vznikl jedné černé díry.

Odpovědět


Re: JET

Pavel Hudecek,2021-02-26 12:10:59

Z takové recyklace by v EU asi radost neměli. Drtivou většinu nenávratně sežere, jen nějaké menší procento magnetické pole donutí opustit akreční disk a urychlí v polárních výtryscích.

Odpovědět


Re: Re: JET

Jará Šustr,2021-02-28 22:46:34

Norbert Werner říkal něco jiného a z 90% jen prach a plyny.

Odpovědět


Re: Re: JET

Jará Šustr,2021-02-28 23:53:24

https://youtu.be/VB5Zziu_nBA?t=3808

Odpovědět

Otázka

Pavel Gašperík,2021-02-23 11:00:32

Laická otázká - koľko tých neutrín je potrebné aby ich bolo možné zachytiť ??? Resp. bolo len jedno ???

Odpovědět


Re: Otázka

Pavel Hudecek,2021-02-23 13:46:51

Ano, stačí jen jedno. Jen ta pravděpodobnost je mizivá. Drtivá většina neutrin projde celou zeměkoulí, takže neutrinový tok shora i zdola je prakticky stejný:-)

Odpovědět



Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace