Des points rouges, canons à neutrinos de l'Univers express
Les astronomes les ont surnommés « petits points rouges » : de lointaines galaxies au centre desquelles se cache un trou noir géant, enveloppé dans une épaisse couche d'hydrogène. Cet emballage n'est pas qu'un camouflage, c'est un véritable canon naturel. Le trou noir aspire la matière, mais en rejette une partie sous forme de jets étroits. Ces jets frappent l'enveloppe de gaz comme des projectiles et engendrent des neutrinos, des particules fantômes capables de traverser un mur de plomb d'une année-lumière d'épaisseur sans s'en apercevoir.
Les nouveaux modèles indiquent que jusqu'à un tiers de tous les neutrinos de haute énergie détectés sur Terre naissent précisément dans ces points. Étonnamment, l'énergie de ces particules dépasse d'un milliard de fois celle atteinte dans les plus puissants accélérateurs terrestres. Elles portent aussi une « empreinte » des conditions régnant à l'intérieur de la source, ce qui permettra aux scientifiques de scruter le cœur de galaxies autrement invisibles.
Résumé original
tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2601.11203
Little Red Dots (LRDs) are enigmatic, compact, red galaxies at high redshift, $$z\sim 4$$-$$7$$, discovered by the James Webb Space Telescope. Broad emission lines in the absence of X-ray and radio counterparts suggest that they host accreting supermassive black holes embedded in dense gaseous envelopes. This black-hole-envelope configuration facilitates efficient photohadronic interactions and neutrino production. Remarkably, their observed source number density and luminosity are compatible with the energetics of the diffuse neutrino background. We consider that relativistic jets and outflows are launched from the black hole and propagate through low-density polar funnels within envelopes, where particle acceleration and neutrino emission occur. This leads to LRDs being effectively hidden sources. Our analytic and numerical calculations show that, in an optimistic scenario, LRDs can contribute $$\sim 30\%$$ of the observed diffuse background at TeV$$-$$sub-PeV energies, predominantly through photomeson production. At high neutrino energies, $$\gtrsim 10^{5.5}~{\rm GeV}$$, inverse-Compton cooling of muons modifies the resulting flavor ratio, providing a distinctive diagnostic for IceCube-Gen2 and other upcoming neutrino telescopes.
Les neutrinos sont les particules massives les plus abondantes de l'Univers. Pourtant, ils sont si insaisissables qu'un mur de plomb d'une année-lumière d'épaisseur leur est presque transparent.
Dans le roman de Stanislas Lem « Solaris », les neutrinos servent de moyen de communication avec l'océan pensant : des particules qui ignorent les obstacles deviennent les messagers idéaux.