Скрытая галактика под названием Shadow Blaster может объяснить одну из самых больших загадок астрономии
Загадочный нейтринный сигнал привёл астрономов к неожиданному открытию: скрытая звездообразующая галактика, а не сверхмассивная чёрная дыра, может генерировать одни из самых мощных частиц Вселенной.
Астрономы проследили всплеск высокоэнергетических нейтрино до неожиданного источника. Используя массив Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) и мощный естественный эффект увеличения, созданный гравитацией, исследователи исследовали удивительно яркую далёкую галактику. Изначально они подозревали, что галактику питает сверхмассивная чёрная дыра. Вместо этого они обнаружили доказательства того, что интенсивное звёздное образование влияет на её активность. Это открытие даёт важные подсказки о происхождении космических нейтрино — одной из самых загадочных частиц Вселенной.
Нейтрино — одни из самых загадочных сигналов, достигающих Земли из космоса. Хотя несколько галактик уже связаны с образованием нейтрино, эти известные источники не могут объяснить большое количество высокоэнергетических нейтрино, обнаруженных обсерваториями.
Отслеживание источника нейтринного события
Международная команда исследователей из MITOS Science Co., LTD., Национального центрального университета, Христианского университета Чунг Юань, Университета Тохоку, Фукуи технологического университета и Национальной астрономической обсерватории Японии провела последующие наблюдения высокоэнергетического нейтринного события, известного как IC 210922A. Событие было первоначально обнаружено обсерваторией нейтрино IceCube на Южном полюсе.
Используя ALMA и другие телескопы, команда искала источник сигнала и идентифицировала исключительно светящуюся галактику под названием JCMT0402−0424. Галактика расположена примерно в 11 миллиардах световых лет от Земли.
Ранее выявленные галактики, производящие нейтрино, все были связаны с сверхмассивными чёрными дырами. Однако наблюдения JCMT0402−0424 не выявили признаков типичных энергетических излучений таких объектов.
Галактика также сильно покрыта пылью, что затрудняет её наблюдение при видимом свете. Однако на субмиллиметровых длинах волн он ярко сияет. Из-за скрытой природы исследователи дали ему прозвище «Теневый Бластер».
Естественный телескоп открывает внутреннее пространство галактики
Команда смогла изучить Shadow Blaster с поразительной детализацией благодаря удачному космическому мировоззрению. Галактика, расположенная между Землёй и Shadow Blaster, действовала как гравитационная линза. Её гравитация усиливала и усиливала радиоволны, исходящие из далёкой галактики, фактически создавая естественный телескоп, который создавал более яркие и увеличенные изображения для изучения ALMA.
Наблюдения ALMA внутри галактики вновь не выявили доказательств существования мощной чёрной дыры. Вместо этого данные указывали на другое объяснение. Исследователи пришли к выводу, что газ и пыль внутри галактики, скорее всего, нагреваются из-за чрезвычайно интенсивного звёздообразования.
Дальнейший анализ выявил плотное «компактное ядро» в центре Shadow Blaster. Огромные количества газа и пыли сосредоточены в области диаметром всего около 1500 световых лет. Такие чрезвычайно плотные условия способны производить нейтрино.
Новое объяснение космических нейтрино
Результаты свидетельствуют о том, что высокоэнергетические нейтрино могут генерироваться иным процессом, отличным от ранее признанного. Вместо того чтобы полагаться преимущественно на сверхмассивные чёрные дыры, некоторые нейтрино могут возникать в компактных, насыщенных пылью галактиках, проходящих интенсивные эпизоды звёзднообразования.
Исследователи оценивают, что эти галактики могут составлять значительную долю высокоэнергетического фона нейтрино, потенциально внося вклад до 20% от общей популяции, наблюдаемой во Вселенной.
