Неутриното са мистериозни и неуловими частици. Те имат много малка маса, без електрически заряд и взаимодействат с друга материя много рядко, но са изключително често срещани.

Във всеки един момент около 100 милиарда неутрино преминават през всеки квадратен сантиметър от тялото ви. Частиците неутрино са произведени от Големия взрив и все още се произвеждат от всичко - от звезди до свръхнови.

Една от по-новите загадки на неутриното се появи, когато някои частици неутрино бяха открити от "Антарктическата импулсна преходна антена" (ANITA - ANtarctic Impulsive Transient Antenna). За разлика от повечето неутринни детектори, които са големи, чувствителни масиви, ANITA е радио детектор, окачен от балон. Той може да открие високоенергийни неутрино само когато ударят ледовете на Антарктида, създавайки импулс на радиовълни.

^{ANITA. Кредит: NASA Goddard}

^{Как ANITA открива неутрино. Кредит: Cosmin Deaconu}

По-рано тази година ANITA откри странни сигнали, които изглежда бяха предизвикани от изключително високоенергийни неутрино. Тези неутрино са имали толкова високи енергии, че сякаш се противопоставят на Стандартния модел на физиката на елементарните частици.

Високоенергийните неутрино са открити и от детектора за неутрино на IceCube в Антарктида. Те не са толкова енергийни, колкото тези, открити от ANITA, но биха могли да предоставят улики за това как се произвеждат високоенергийни неутрино.

Наскоро екип разгледа един възможен източник - свръхмасивните черни дупки на квазарите.

^{Как могат да се получат високоенергийни частици. Кредит: Science China Press}

Свръхмасивните черни дупки са гравитационни енергоцентрали. Когато горещият газ около тях се изтласква от гравитацията и електромагнитните полета, той може да отдели огромни количества енергия, включително високоенергийни неутрино.

Екипът сравнява резултатите от неутринните детектори на IceCube с радионаблюденията от руския радиотелескоп RATAN-600. Изследователите откриват, че частиците неутрино са открити в момент на радиоексплозия на квазар.

^{IceCube представлява леден блок с обем повече от кубически километър под станция Амундсен-Скот. Във вътрешността на този блок са прекарани 86 гирлянди с високочувствителни фотодетектори, регистриращи сините проблясъци на излъчването на Черенков. Те са разположени на дълбочина от един и половина до два и половина километра. Кредит: IceCube Collaboration}

Най-вероятното обяснение е, че когато квазарите са особено активни, излъчванията на гама лъчи се получават в рамките на радиоексплозия. Гама лъчите се сблъскват с околните атоми, задействайки изблик на неутрино.

Тъй като частиците неутрино пътуват с почти скоростта на светлината, те пристигат на Земята едновременно с радиоексплозията.

Това е само първоначално проучване и то решава част от загадките на високоенергийните неутрино. Сега е разпознат един начин за произвеждане на неутрино, но произходът на най-енергийните неутрино остава неизвестен.

Справка: Plavin, Alexander, et al. “Observational Evidence for the Origin of High-energy Neutrinos in Parsec-scale Nuclei of Radio-bright Active Galaxies.” The Astrophysical Journal 894.2 (2020): 101.

Източник:

High Energy Neutrinos Are Coming From Supermassive Black Holes, BRIAN KOBERLEIN, Universe Today .