Розірвану зірку перестали вважати джерелом високоенергетичних нейтрино

Аналіз радіовипромінювання зірки, що розривається чорною дірою в 750 мільйонах світлових років від Землі, показав, що енерговиділення в цій події було невеликим, а швидкість руху речовини зірки - нерелятивістською. Це означає, що народження високоенергетичних нейтрино, яке астрофізики пов'язували раніше з цією подією, вкрай малоймовірно. Дослідження опубліковано в.


Відомо, що якщо зірка підходить занадто близько до надмасивної чорної діри, то приливні сили можуть її розірвати. При цьому речовина зірки розганяється до швидкостей від декількох відсотків до декількох десятків відсотків від швидкості світла, а також генерується електромагнітне випромінювання і народжуються інші елементарні частинки. За даними попередніх спостережень, повне енерговиділення в таких подіях становить приблизно 1048-1052 ерг.


9 квітня 2019 року астрофізики зареєстрували одну з таких подій, AT2019dsg, - вона сталася на відстані близько 750 мільйонів світлових років від Землі. Інша група дослідників припустила, що саме в цій події могло народитися високоенергетичне нейтрино з енергією близько 0,2 петаелектронвольта, яке вчені зареєстрували 1 жовтня того ж року на нейтринній обсерваторії IceCube. Фізики ґрунтувалися на тому, що нейтрино прийшло з тієї ж точки на небі, де сталася подія AT2019dsg, а інші потенційні джерела настільки високоенергетичних нейтрино в цій області космосу зареєстровані не були.

Щоб перевірити це припущення, група американських астрофізиків під керівництвом Іветти Чендеш (Yvette Cendes) з Гарвардського університету провела детальний аналіз радіовипромінювання події AT2019dsg за допомогою систем радіотелескопів VLA (Very Large Array) і ALMA (Atacama Large Millimeter/submilletimetimer. Вчені вивчили випромінювання в діапазоні від 1 до 97,5 гігагерц, випущене з 55 по 560 день після початку розриву зірки чорною дірою. Максимальної інтенсивності випромінювання досягло приблизно на 200 день. Вона збільшилася в 3-4 рази з 55 дня, а потім зменшилася приблизно в чотири рази до 560 дня.

Щільність речовини загиблої зірки при віддаленні від надмасивної чорної діри падала пропорційно R-1,7 на відстанях R від 1016 до 4 ст.11016 сантиметрів, а потім, на відстанях від 4 ст.11016 до 7 − 1016 сантиметрів - пропорційно R-3,9. Повне енерговиділення виявилося досить невеликим для подій такого роду і склало приблизно 4,4 1048 ерг. Швидкість розльоту речовини зірки склала близько 0,07 швидкості світла, тобто рух був нерелятивістським. Це означає, що в цій події не могло народитися нейтрино з енергією 0,2 петаелектронвольта. За оцінками дослідників, щоб це було можливо, енерговиділення має бути приблизно на три порядку більше.

Під час аналізу радіовипромінювання вчені припускали, що розподіл енергії випромінювання ізотропний. Щоб у події AT2019dsg могло народитися зареєстроване високоенергетичне нейтрино, необхідно, щоб вся енергія випромінювалася в тілесний кут істотно менше одного градуса, що фізично абсолютно нереалістично. Результати дослідження означають, що джерело цього нейтрино залишається невідомим.

Раніше ми писали про виявлення лабораторією IceCube позагалактичних джерел нейтрино, а також нейтрино рекордно високої енергії.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND