Agujeros negros como aceleradores de partículas fantasma ⚡ экспресс
Las observaciones de IceCube mostraron un exceso de neutrinos de alta energía procedentes de galaxias Seyfert cercanas (por ejemplo, NGC 1068) en ausencia de un flujo correspondiente de rayos gamma, lo que sugiere que los neutrinos se producen en una región opaca a la radiación gamma, probablemente en la corona caliente alrededor del agujero negro supermasivo. El mecanismo de aceleración de los protones progenitores hasta energías de ~100 TeV no estaba claro. En este trabajo se investiga la aceleración difusiva por choque (DSA) en las coronas de núcleos activos de galaxias mediante simulaciones unidimensionales de partículas en celdas (PIC) en un amplio rango de parámetros del plasma. Se muestra que la DSA es un mecanismo robusto y eficiente, que canaliza aproximadamente el 10% de la energía cinética de la onda de choque hacia iones no térmicos, incluso a números de Mach ~2. La eficiencia de aceleración de electrones es variable y menor del 1%. Los resultados proporcionan una confirmación rigurosa de los modelos hadrónicos de generación de neutrinos en núcleos activos de galaxias y explican cuantitativamente el déficit observado de radiación gamma.
Un nuevo estudio confirmó: las ondas de choque en el plasma alrededor de agujeros negros supermasivos en los centros de galaxias funcionan como olas oceánicas que empujan a los protones a velocidades cercanas a la luz. Incluso una onda débil les cede una décima parte de su energía, como si una suave resaca lanzara a un surfista al espacio. Reflejándose en los campos magnéticos, los protones acumulan energía, un millón de veces mayor que en el Gran Colisionador de Hadrones, y generan neutrinos, partículas que atraviesan planetas como si fueran vacío.
Pero, ¿por qué se detectan neutrinos de la galaxia NGC 1068 y no rayos gamma? Los rayos gamma nacidos en la onda se ahogan en las profundidades del plasma, como la luz en agua turbia. La corona del agujero negro no deja pasar la luz, pero para los neutrinos es solo una ligera ondulación. El acelerador es selectivo: los electrones apenas reciben energía, y los protones salen disparados como los protagonistas.
🎯 Las ondas de choque en el espacio pueden acelerar partículas hasta energías un millón de veces mayores que las del Gran Colisionador de Hadrones, el acelerador más potente de la Tierra.
🎬 En la novela de Stanisław Lem "La voz del Señor", los neutrinos sirven como medio ideal para la comunicación interestelar debido a su capacidad de atravesar cualquier cosa.