В далёкой галактике Сигара действует необычный маяк. Его излучение рождается не в привычном оптическом диапазоне, а в рентгеновском — внутри раскалённой короны вокруг чёрной дыры, поглощающей вещество звезды-компаньона. Такие объекты астрофизики относят к классу ультраярких рентгеновских источников: их рентгеновская светимость настолько велика, что способна затмить суммарное излучение целых галактик.

Корона — это область плазмы, напоминающая кипящий котёл: заряженные частицы движутся с огромными скоростями, постоянно сталкиваясь и ускоряясь. Однако для рождения нейтрино — частиц-призраков, почти не взаимодействующих с веществом и свободно проходящих сквозь планеты, — необходимо особое условие: плазма должна быть разреженной, как пустыня, где песчинки почти не встречаются. В противном случае протоны будут тратить энергию на частые столкновения и не смогут достичь скоростей, достаточных для генерации нейтрино.

Авторы новой работы, опираясь на физическое моделирование, выяснили: такой разреженный режим активируется, только если чёрная дыра аккрецирует не более пяти «порций» вещества в единицу времени (здесь «порция» — масса, которую дыра способна поглотить при определённом теоретическом пределе, так называемом эддингтоновском темпе). В этих условиях протоны разгоняются до энергий в десятки ТэВ — словно каждый получает удар молнии. Сталкиваясь затем с квантами света или другими частицами, они рождают нейтрино. Причём расчёты показывают: чем плотнее становится корона, тем больший вклад вносят прямые протон-протонные столкновения, и энергетический спектр нейтрино расширяется.

Расчёты выявили любопытную связь: яркость нейтринного излучения растёт быстрее рентгеновской — примерно как квадрат с половиной. Это означает, что самые яркие в рентгеновском диапазоне источники могут оказаться ещё заметнее в нейтринном свете. Будущие обсерватории, возможно, поймают этот сигнал и откроют новый класс космических ускорителей. Так маяк, который мы видели только в рентгене, заговорит на языке частиц-призраков.