Кто рисует нейтринное небо: две руки Галактики ✛

Оригинал: "Galactic Microquasar and Supernova Remnants Imprinting on Diffuse Neutrino and Gamma-Ray Sky"
· Shiqi Yu, Bing Theodore Zhang
arXiv:2608.22374v1 · 2026-08-23 · CC BY 4.0 · 1 мин
Остатки сверхновых и микроквазары вместе создают диффузное свечение.

Галактика светится в нейтрино — частицах, которые почти не взаимодействуют с веществом. Этот свет рисуют две руки: остатки сверхновых (оболочки после взрывов звёзд) и микроквазары (двойные системы с чёрной дырой и струями). Обе разгоняют протоны, и те, сталкиваясь с газом, рождают нейтрино. Но какая рука важнее?

До 10 ТэВ фон создают остатки сверхновых, выше — микроквазары.

Учёные построили модель, где оба класса ускорителей действуют отдельно. Остатки сверхновых разгоняют протоны до 68 ТэВ, микроквазары — до 6 ПэВ (в сто раз больше). Подогнав эффективность под измерения у Земли, они рассчитали нейтринный и гамма-поток. Результат совпал с данными IceCube и LHAASO. Теперь этот фон можно использовать, чтобы искать отдельные яркие источники.

Эффективность ускорения протонов микроквазарами около 10% означает, что каждый такой объект в активной фазе вкладывает в космические лучи энергию, сравнимую с полной светимостью Эддингтона для чёрной дыры массой 10 масс Солнца — примерно $10^{39}$ эрг/с.

n_{cr}(E,r,\tau_{lookback}) = L_{cr} \int_{\tau_{min}}^{\tau_{lookback}} P(r,E,\tau)\,d\tau
Концентрация частиц в точке r набирается за счёт диффузии от источника, работавшего в течение времени инжекции.
q_\nu(E_\nu,r) = n_{gas}(r) \int dE_p\, n_p(E_p,r)\,\beta c\,\sigma_{pp}(E_p)\,\frac{dN_\nu}{dE_\nu}(E_\nu,E_p)
Число нейтрино в точке r пропорционально плотности газа и потоку протонов, умноженному на сечение и выход частиц.
\phi_\nu(E_\nu,\Omega) = \frac{1}{4\pi} \int dE_p\, \beta c\,\sigma_{pp}(E_p)\,\frac{dN_\nu}{dE_\nu}(E_\nu,E_p)\,X(\Omega,E_p)
Наблюдаемый поток складывается из вкладов всех точек вдоль направления, где пересекаются космические лучи и газ.
Учёные
Paul DiracEmilio Gino SegrèBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
Понятия
космические нейтрино реликтовое нейтрино остаток сверхновой космический ускоритель нейтронная звезда в остатке сверхновой IceCube межзвёздный газ нейтронная звезда пузырь галактические пылевые ветры галактический отток крабовидная туманность Большое Магелланово Облако гамма-телескоп химический состав звёзд NICER газовое облако лхаасо звёзды населения III туманность пульсарного ветра