Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrin

13. 07. 2018

Neutrina Černé díry Antarktida

S pomocí detektoru neutrin na jižním pólu IceCube se vědcům podařilo poprvé detekovat zdroj vysokoenergetických neutrin, je jím vzdálená supermasivní černá díra TXS 0506+056. Neutrina jsou subatomární částice, které jen zřídka interagují se hmotou a není tak jednoduché je zachytit. Neutrina vznikají například ve hvězdách, supernovách nebo při jaderných reakcích. Zdroj vysokoenergetických neutrin však byl doposud neznámý, nebo alespoň nebyl potvrzený. Podle nové studie mohou vznikat právě v černých dírách v jádru masivních galaxií.

Observatoř IceCube

Pozorovací stanice umístěná na jižním půlu v Antarktidě, jejím cílem je detekce neutrin.

Image credit:

Pozorování observatoře IceCube byla potvrzena teleskopy po celé Zemi i ve vesmíru: detekovaná neutrina pochází z už dříve objeveného blazaru TXS 0506+056. Blazary jsou supermasivní černé díry v jádrech galaxií, které intenzivně září v ultrafialové, rentgenové nebo gama části elektromagnetického spektra. 

Blazar TXS 0506+056 se nachází 4 miliardy světelných let od Země a zřejmě má dva proudy neutrin, které vycházejí z jeho pólů. Jeden z těchto pólů je namířen přímo k Zemi. Černá díra chrlí velké množství neutrin, vědci však z tohoto zdroje zachytili pouze jediné.

Podle autorů dvou studií publikovaných na toto téma generuje blazar kromě vysokoenergetických neutrin také intenzivní kosmické záření. To je však tvořeno elektricky nabitými částicemi, které jsou ovlivňovány magnetickými poli při jejich cestě napříč vesmírem. Neutrina žádný náboj nemají a s hmotou ani magnetickými poli nereagují, jejich cesta je tedy přímá, čímž ukazují na svůj zdroj.

Neutrina jsou tak třetím kanálem v tzv. multikanálové astrofyzice (multimessenger astronomy), doplňují elektromagnetické záření a gravitační vlny. Astronomové díky tomu dnes mohou zkoumat vzdálené objekty ve vesmíru pomocí tří různých cest, které jsou na sobě nezávislé.

První detekce neutrin ze zdroje TXS 0506+056 proběhla už loni v září, což spustilo pozorování jinými teleskopy. Gama záření z tohoto zdroje byla postupně potvrzena vesmírným teleskopem Fermi a teleskopem MAGIC na Kanárských ostrovech. Zachycené gama záření indikuje, že TXS 0506+056 je jedním z nejzářivějších zdrojů ve známém vesmíru.