Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути может быть источником нейтрино

Наблюдения рентгеновских обсерваторий «Чандра», «Swift», «NuStar» и нейтринной обсерватории «IceCube»  показывают, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактики могут быть источником нейтрино высоких энергий.

Центр нашей Галактики в рентгеновском диапазоне. В середине снимка находится сверхмассивная черная дыра Стрелец A*. Фото NASA/CXC/Univ. of Wisconsin/Y.Bai. et al.

Для справки: Нейтрино – это нейтральная фундаментальная частица, относящаяся к классу лептонов, которая участвуют только в слабом и гравитационном взаимодействии. Нейтрино обладают феноменальной проникающей способностью. Так нейтрино с энергиями порядка нескольких МэВ взаимодействуют с веществом настолько слабо, что могут беспрепятственно преодолеть слой жидкого водорода толщиной в тысячу световых лет!

Основным источником нейтрино для физиков являются пока звезды. Так, например, Солнце «вырабатывает» столько нейтрино, что каждую секунду через один квадратный сантиметр нашей планеты проходит около 60 000 000 000 нейтрино. Однако никакого воздействия, например, на тело человека они не оказывают.

В новом исследовании физики нашли закономерность между вспышками, производимой черной дырой в центре нашей Галактики, которая называется Стрелец A* (Sagittarius A*, Sgr A*). Это сверхмассивная черная дыра с массой в 4 млн. масс Солнца.

Нейтринная антарктическая обсерватория «IceCube» фиксировала нейтрино гораздо более высоких энергий, чем испускает наше Солнце во время вспышек. Ученые, исследующие этот феномен, заметили закономерность в увеличении количества таких частиц, попадающих на детекторы, и вспышками, происходящими во время питания черной дыры в центе нашей Галактики. Подтверждением служили наблюдения рентгеновских обсерваторий «Чандра», «Swif»t, и «NuStar».

Данное исследование делает ученых ближе к понятию феномена высокоэнергетических космических лучей, которые с ускорением входят в атмосферу Земли. Это потоки частиц с энергией, превышающей 57 эксаэлектронвольт (ЭэВ). До сих пор неизвестно, как космические лучи, состоящие преимущественно из протонов и тяжелых атомных ядер, обрели энергию, в миллионы раз превышающую ту, которой когда-либо достигали частицы в рукотворных ускорителях. Лучи с более низкой энергией, считается, возникают во время вспышек сверхновых.

Скорее всего, разгадку ученые решили - источником высокоэнергетических космических лучей являются именно сверхмассивные черные дыры, несмотря на то, что трудно определить источник их происхождения, так как заряженные частицы, входящие в состав космических лучей отклоняются в результате взаимодействия с магнитными полями в нашей Галактики.