Подо льдом на Южном полюсе находится нейтринная обсерватория под названием IceCube. Время от времени IceCube будет обнаруживать особенно высокоэнергетическое нейтрино из космоса. Некоторые из них настолько высокоэнергетичны, что мы не совсем уверены, что их вызывает. Но новая статья указывает на квазары.
Квазары - далекие супермассивные черные дыры. В ранней вселенной многие из этих черных дыр были чрезвычайно активны. Горячий материал, окружающий эти черные дыры, может излучать все - от рентгеновских лучей до мощных всплесков радиоволн. В этой новой работе команда проанализировала 7-летние данные IceCube и обнаружила интересную корреляцию между квазарами и высокоэнергетическими нейтрино.
Их обнаружение часто происходит примерно в то время, когда квазар претерпевает сильный радиовсплеск. Поскольку нейтрино движутся почти со скоростью света, фотоны и нейтрино достигают Земли почти одновременно. Это говорит о том, что радиовсплески квазаров производят нейтрино.
Чтобы объяснить это, команда предложила приблизительную модель. Сильные радио-квазарные всплески происходят при прохождении горячего ионизированного газа вблизи черной дыры через сильные магнитные поля. Заряженные частицы ускоряются, заставляя их излучать радиоволны. Но быстрый поток плотной плазмы также заставляет ядра и электроны сталкиваться друг с другом. Высокоэнергетическое столкновение протонов может привести к созданию пи-мезонов, которые при распаде излучают гамма-лучи и нейтрино.
Как квазары могут создавать нейтрино высоких энергий. Это всего лишь приблизительная модель. Для дальнейшего изучения своей идеи команда соберет больше радионаблюдений квазаров, а также данные с нейтринного телескопа, известного как Байкальский подводный нейтринный телескоп. Вместе это позволит им детально изучить центральные области квазаров.