Маленькие красные точки «Уэбба» могут отправлять к Земле нейтрино
Ученые из Киотского университета предположили, что часть высокоэнергетических нейтрино, приходящих к Земле из космоса, может рождаться в небольших галактиках, которые называют «маленькими красными точками». Эти объекты нашел телескоп «Джеймс Уэбб» при наблюдениях далекой ранней Вселенной. Исследование опубликовано в Physical Review D.
«Маленькие красные точки» — это небольшие красные объекты, которые «Джеймс Уэбб» видит на снимках ранней Вселенной. По данным наблюдений, по крайней мере в части из них могут находиться растущие сверхмассивные черные дыры. Ученые считают, что черные дыры окружены плотными газовыми оболочками. Внутри этой среды могут ускоряться частицы, а при их столкновениях с газом и излучением рождаются нейтрино.
Маленькие красные точки» Уэбба оказались молодыми черными дырами
Нейтрино — почти безмассовые частицы без электрического заряда. Они очень слабо взаимодействуют с веществом и могут проходить через плотный газ, который задерживает обычное излучение. Высокоэнергетические нейтрино уже регистрируют на Земле, но все их источники пока неизвестны.
Проблема в том, что источники нейтрино обычно должны производить и гамма-излучение. Если бы все эти источники свободно выпускали гамма-кванты наружу, их общий фон оказался бы выше наблюдаемого. Так что астрономы ищут скрытые источники: места, где нейтрино уходят в космос, а гамма-излучение поглощается плотным веществом.
Поэтому исследователи обратили внимание на «маленькие красные точки». У многих из них почти не видно мощных джетов и выбросов в радио- и рентгеновском диапазонах. Команда предположила, что джеты там есть, но они скрыты внутри плотной газовой оболочки вокруг черной дыры.
«В рассмотренном нами сценарии вокруг центральной черной дыры в “маленькой красной точке” должно быть много фотонов и плотного газа. Это может позволять столкновениям происходить эффективно», — сказал один из авторов работы Рику Кузе.
Исследователи взяли примерную яркость «красных точек» и оценили, сколько таких объектов может быть во Вселенной. Затем они рассчитали, какой поток нейтрино могли бы давать эти галактики. В модели также учли, как частицы разгоняются, рождают другие частицы и теряют энергию.
Расчеты показали, что «маленькие красные точки» действительно могут быть скрытыми источниками нейтрино. Если частицы ускоряются рядом с их черными дырами, галактики могут выпускать высокоэнергетические нейтрино, а гамма-излучение при этом будет задерживаться плотным газом. В этом случае они могут давать часть нейтринного фона, который регистрируют на Земле.
Ранее ученые выяснили, как солнечные бури меняют направление космических лучей.
Фото NASA; ESA; CSA; STScI; Dale Kocevski/Colby College
Самое популярное
