من يرسم سماء النيوترينو: ذراعا المجرة ✛

الأصل: "Galactic Microquasar and Supernova Remnants Imprinting on Diffuse Neutrino and Gamma-Ray Sky"

arXiv:2608.22374v1 · 2026-08-23 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة

بقايا المستعرات العظمى والميكروكويزارات معًا تُنتج التوهج المنتشر.

المجرة تتوهج في النيوترينوات، وهي جسيمات لا تكاد تتفاعل مع المادة. هذا الضوء يرسمه ذراعان: بقايا المستعرات العظمى (الأغلفة الناتجة عن انفجارات النجوم) والميكروكويزارات [tag:microquasar] (أنظمة ثنائية تحتوي ثقبًا أسود ونفاثات). كلاهما يسرّع البروتونات، وعند اصطدامها بالغاز تولّد نيوترينوات. لكن أي الذراعين أكثر أهمية؟

حتى 10 تيرا إلكترون فولت، الخلفية تنتجها بقايا المستعرات العظمى، وفوق ذلك تنتجها الميكروكويزارات.

بنى العلماء نموذجًا يعمل فيه كلا النوعين من المسرعات بشكل منفصل. بقايا المستعرات العظمى تسرّع البروتونات حتى 68 تيرا إلكترون فولت، بينما الميكروكويزارات تسرّعها حتى 6 بيتا إلكترون فولت (أي مئة ضعف). بضبط الكفاءة وفق القياسات عند الأرض، حسبوا تدفق النيوترينوات وأشعة غاما. النتيجة طابقت بيانات آيس كيوب وLHAASO. الآن يمكن استخدام هذه الخلفية للبحث عن مصادر ساطعة منفردة.

الرسم كاملاً →

تبلغ كفاءة تسريع البروتونات بواسطة المُيكروكويزارات (microquasars) نحو 10%، مما يعني أن كل جسم من هذا النوع في طوره النشط يضخ في الأشعة الكونية طاقة تعادل لمعان إدينغتون الكلي لثقب أسود كتلته 10 كتل شمسية، أي حوالي $10^{39}$ إرج/ثانية.

n_{cr}(E,r,\tau_{lookback}) = L_{cr} \int_{\tau_{min}}^{\tau_{lookback}} P(r,E,\tau)\,d\tau

Концентрация частиц в точке r набирается за счёт диффузии от источника, работавшего в течение времени инжекции.

q_\nu(E_\nu,r) = n_{gas}(r) \int dE_p\, n_p(E_p,r)\,\beta c\,\sigma_{pp}(E_p)\,\frac{dN_\nu}{dE_\nu}(E_\nu,E_p)

Число нейтрино в точке r пропорционально плотности газа и потоку протонов, умноженному на сечение и выход частиц.

\phi_\nu(E_\nu,\Omega) = \frac{1}{4\pi} \int dE_p\, \beta c\,\sigma_{pp}(E_p)\,\frac{dN_\nu}{dE_\nu}(E_\nu,E_p)\,X(\Omega,E_p)

Наблюдаемый поток складывается из вкладов всех точек вдоль направления, где пересекаются космические лучи и газ.

العلماء

Bernhard Riemann Joseph Weber Karl Schwarzschild Kip Thorne Rainer Weiss Albert Einstein

المفاهيم

النيوترينو الكوني نيوترينو أثري بقايا المستعر الأعظم مسرع كوني نجم نيوتروني في بقايا مستعر أعظم آيس كيوب الغاز بين النجمي النجم النيوتروني فقاعة رياح الغبار المجري تدفق مجري خارجي سديم السرطان سحابة ماجلان الكبرى تلسكوب أشعة غاما الوفرة الكيميائية النجمية نيسر سحابة غازية لهاسو نجوم الجيل الثالث سديم رياح نابض

أنا المؤلف

من يرسم سماء النيوترينو: ذراعا المجرة ✛