Вселенная пронизана потоками высокоэнергетических частиц, таких как рентгеновские лучи, гамма-лучи и потоки нейтрино. Однако происхождение большей части высокоэнергетических космических частиц продолжает оставаться загадкой для ученых.
В новом исследовании международная команда астрономов предложила сценарий, объясняющий высокоэнергетическое космическое излучение. Согласно версии авторов, крупными «фабриками» по производству высокоэнергетических частиц являются малоактивные сверхмассивные черные дыры.
Гамма-лучи представляют собой высокоэнергетические фотоны, энергия которых на много порядков величины выше энергии фотонов видимого света. Космические спутники регистрируют гамма-излучение с энергиями на уровне мега- и гигаэлектронвольт.
Нейтрино являются классом субатомных частиц, отличающихся крайне низкими массами. Они редко взаимодействуют с обычной материей. Потоки высокоэнергетических космических нейтрино измеряют исследователи из обсерватории IceCube Neutrino Observatory.
Сверхмассивные черные дыры представляют собой объекты с гигантской массой, которые располагаются в центрах большинства галактик и могут находиться в одном из двух состояний – активном, когда черная дыра интенсивно поглощает окружающую ее материю, в результате чего материя разогревается и начинает ярко светиться, и неактивном, когда доступное для черной дыры «топливо» иссякает.
Согласно новой модели, предложенной авторами публикации, крупными источниками потоков высокоэнергетического космического гамма- и нейтринного излучения являются не только активные сверхмассивные черные дыры, но и неактивные объекты этого же класса. В случае неактивных, или «мягких» черных дыр формирование высокоэнергетического излучения продолжает оставаться возможным по той причине, что обмен такой черной дыры энергией с непосредственными окрестностями затруднен ввиду отсутствия плотной материальной среды, хорошо отводящей энергию, поэтому накопленная энергия достигает высоких значений, о чем и свидетельствуют высокие энергии излучаемых частиц, фотонов и нейтрино, отмечают авторы.
Работа опубликована в журнале Nature Communications; главный автор Шигео С. Кимура (Shigeo S. Kimura).
Иллюстрация к статье:
Обсуждение