В центре галактики NGC 4278 сидит чёрная дыра, которая выбрасывает две струи плазмы — как гигантская пушка, стреляющая частицами в космос. Эти струи разгоняют частицы до энергий, которые не снились ни одному земному ускорителю. Недавно обсерватория LHAASO поймала от этой галактики очень жёсткое излучение — такое, которое рождается, когда частицы в струе сталкиваются с чем-то и отдают энергию свету.
Телескоп Swift следил за галактикой и увидел, что она ведёт себя тихо: рентгеновский поток слабый, как тлеющие угли. Но когда учёные попробовали объяснить всё излучение одной простой моделью — мол, электроны в струе сами себя освещают, — получилось слишком мало. Чтобы свести концы с концами, пришлось бы предположить, что струя летит на нас с бешеной скоростью, чуть ли не быстрее света. Это странно.
Тогда авторы попробовали другой сценарий. Вокруг чёрной дыры есть слабый, но горячий диск — он не светит ярко, но испускает много невидимых фотонов. Электроны в струе сталкиваются с этими фотонами и подбрасывают их энергию, как теннисная ракетка подбрасывает мяч. Такой «внешний» свет объясняет всё без бешеных скоростей и с умеренной мощностью струи.
Учёные посчитали, сколько нейтрино мог бы поймать детектор IceCube за 15 лет. В сценарии с внешним светом выходит примерно 0.001 нейтрино — то есть, скорее всего, ни одного. Но если в струе протонов больше, чем предполагалось, или галактика иногда вспыхивает, шансы растут. Будущие наблюдения помогут понять, действительно ли такие слабые галактики — скрытые фабрики нейтрино.
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.23242
Relativistic jets in active galactic nuclei (AGNs) are known to accelerate particles to extreme energies, yet the physical origin of very-high-energy (VHE) emission from low-luminosity (LL) AGNs remains unclear. NGC 4278, a nearby LL AGN, has recently been identified as a VHE source following detections by LHAASO. In this work, we present a multiwavelength and multimessenger analysis to investigate the origin of this emission. Swift X-Ray Telescope monitoring reveals a quasi-quiescent state characterized by the low X-ray flux. Modeling the broadband spectral energy distribution with the leptohadronic code AMES, we find that a standard one-zone synchrotron self-Compton model underpredicts the VHE flux, unless a relatively high Doppler factor ($$\delta \gtrsim 6$$) is invoked. Alternatively, an external inverse-Compton (EIC) scenario-scattering seed photons from a radiatively inefficient accretion flow-provides a good description of the broadband emission with modest jet power and Doppler factor. We further explore neutrino production within a leptohadronic framework. The EIC model in the quasi-quiescent state yields the largest predicted number of muon neutrinos, reaching $$N_{ u_{\mu}} \sim 0.001$$ over 15 yr of IceCube observations (assuming that 0.1\% of the Eddington luminosity is converted into high-energy protons). Future multimessenger observations are essential to unveil the details of the high-energy processes of NGC 4278.
Нейтрино настолько неуловимы, что каждую секунду сквозь ваш ноготь пролетают триллионы этих частиц от Солнца, а вы ничего не чувствуете.
В романе «Задача трёх тел» инопланетяне используют разогнанные до релятивистских скоростей частицы для связи — примерно так же, как струи галактик разносят информацию о своих чёрных дырах.