Чёрные дыры как ускорители призрачных частиц ⚡ экспресс
Нейтринная обсерватория IceCube зарегистрировала избыток высокоэнергетических нейтрино от сейфертовских галактик, но без сопутствующих гамма-квантов. Это указывает на то, что нейтрино рождаются в плотной «короне» вокруг сверхмассивной черной дыры, непрозрачной для гамма-излучения. С помощью моделирования ускорения частиц на ударных волнах исследователи показали, что протоны эффективно разгоняются до энергий ~100 ТэВ, получая около 10% кинетической энергии ударной волны, даже при малых числах Маха (~2). Электроны при этом почти не ускоряются (<1%), что объясняет дефицит гамма-квантов и поддерживает адронные модели рождения нейтрино в активных ядрах галактик.
Новое исследование подтвердило: ударные волны в плазме вокруг сверхмассивных чёрных дыр в центрах галактик работают как океанские валы, толкающие протоны до почти световых скоростей. Даже слабая волна отдаёт им десятую часть энергии — словно лёгкий прибой запускает серфера в космос. Отражаясь от магнитных полей, протоны набирают энергию, в миллион раз больше, чем в Большом адронном коллайдере, и порождают нейтрино — частицы, проходящие сквозь планеты как сквозь пустоту.
Но почему видны нейтрино от галактики NGC 1068, а гамма-лучей нет? Рождённое в волне гамма-излучение тонет в плазменных глубинах, как свет в мутной воде. Корона чёрной дыры не пропускает свет, но для нейтрино это лишь лёгкая рябь. Ускоритель избирателен: электронам почти не достаётся энергии, а протоны вырываются главными гонщиками.
🎯 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.