Космическая пушка в соседней галактике экспресс

Оригинал: "Physical origin of very-high-energy gamma rays from the low-luminosity active galactic nucleus NGC 4278 and implications for neutrino observations"
arXiv:2601.23242 · 2026-01-30 · CC BY 4.0 · 1 мин
Слабая галактика NGC 4278 оказалась источником частиц с энергией выше, чем у любых земных ускорителей.

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.

Если в струе есть не только электроны, но и протоны, то при столкновениях рождаются нейтрино — частицы-призраки, которые пролетают сквозь Землю насквозь.

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.

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.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
красные точки активных галактических ядер нейтрино высокой энергии источник космических лучей сверхвысоких энергий релятивистские джеты источники нейтрино затменное активное галактическое ядро изменение активности активных ядер галактик излучение света нейтронной звездой сверхсветящийся рентгеновский источник квазипериодические извержения активное ядро галактики м87 XMM-Ньютон сверхбыстрый отток радиогалактика центральный двигатель KM3NeT гамма-излучение детектирование нейтрино в жидком аргоне красные галактические ядра