Сверхмассивные чёрные дыры как природные ускорители нейтрино экспресс

Оригинал: "Proton Acceleration by Collisionless Shocks in Supermassive Black Hole Coronae: Implications for High-Energy Neutrinos"
arXiv:2601.01999v2 · 2026-01-05 · CC BY 4.0 · 1 мин
Ударные волны у сверхмассивных чёрных дыр эффективно разгоняют протоны, порождая нейтрино без гамма-излучения.

Новое исследование подтвердило: ударные волны в плазме, окружающей сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик, функционируют подобно океанским валам, разгоняя протоны до околосветовых скоростей. Даже слабая ударная волна передаёт протонам десятую долю своей энергии — аналогия с лёгким прибоем, запускающим серфера в космос, хорошо отражает масштаб, но упрощает физику: в реальности частицы многократно отражаются от запутанных магнитных полей, накапливая энергию, которая в миллион раз превосходит достижимую в Большом адронном коллайдере. В результате этих столкновений рождаются нейтрино — частицы-призраки, почти не взаимодействующие с веществом и проходящие сквозь планеты, как сквозь пустоту.

Но как объяснить, что детекторы фиксируют нейтрино от галактики NGC 1068, а сопутствующее гамма-излучение отсутствует? Механизм таков: рождённые в ударной волне гамма-фотоны поглощаются в плотной плазменной среде, подобно тому как свет тонет в мутной воде. Корона чёрной дыры — её горячая плазменная оболочка — непрозрачна для фотонов, но для нейтрино это лишь лёгкая рябь, не препятствующая их движению. Учёные установили эту избирательность, анализируя энергетический баланс: плазменный ускоритель почти не передаёт энергию электронам, и протоны становятся главными участниками процесса, порождая наблюдаемый поток нейтрино.

Ударные волны в космосе могут разгонять частицы до энергий, в миллион раз превышающих возможности Большого адронного коллайдера — самого мощного ускорителя на Земле.

В романе Станислава Лема «Глас Господа» нейтрино служат идеальным средством для межзвёздной связи из-за способности проходить сквозь что угодно.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingPaul DiracEmilio Gino SegrèFritz ZwickyBernhard Riemann
Понятия
нейтринный источник чёрной дыры нейтрино высокой энергии корона чёрной дыры нуклеосинтез в сверхновых ускорение космических лучей красные точки активных галактических ядер активное ядро галактики ускорение космических частиц магниторотационная сверхновая центральный двигатель блазар затменное активное галактическое ядро массовый дефект ядерной реакции захват нейтронов изменение активности активных ядер галактик антинейтрино сверхбыстрый отток столкновение протонов сильное взаимодействие сейфертовская галактика