Нейтрино являются самыми быстрыми, самыми легкими, большинство необщительных и наименее понятых элементарных частиц, и ученые сейчас способны к обнаружению высокоэнергетических, прибывающих от глубокого космоса. Данная работа обеспечивает первую вероятную ассоциацию между единственным внегалактическим объектом и одним из этих космических нейтрино.Хотя нейтрино далеко превосходят численностью все атомы во вселенной, они редко взаимодействуют с вопросом, который делает обнаружение их настоящей проблемой. Но эта та же самая собственность позволяет нейтрино сделать быстрый выход из мест, куда свет не может легко убежать, такие как ядро разрушающейся звезды и почтового индекса через вселенную, почти абсолютно беспрепятственную.
Нейтрино могут предоставить информацию о процессах и окружающей среде, которая просто не доступна посредством исследования одного только света.Недавно, Обсерватория Нейтрино IceCube в Южном полюсе нашла первые доказательства потока внеземных нейтрино, который назвали прорывом Мира Физики 2013 года. До настоящего времени научная команда Нейтрино IceCube объявила о приблизительно ста очень высокоэнергетических нейтрино и назвала наиболее экстремальные явления после знаков в детском телесериале «Улица Сезам».
4 декабря 2012 IceCube обнаружил событие, известное как Большая Птица, нейтрино с энергией чрезмерные 2 квадрильона электрон-вольт (PeV). Чтобы поместить это в перспективу, это – больше чем миллион миллионов раз, больше, чем энергия зубного рентгена, упакованного в единственную частицу, которая, как думают, обладала меньше чем миллионной частью масса электрона. Большая Птица была нейтрино самой высокой энергии, когда-либо обнаруженным в то время, и все еще занимает второе место.Куда это прибывало из?
Лучшая позиция IceCube только сузила источник к участку южного неба приблизительно 32 градуса через, эквивалентный очевидному размеру 64 полнолуний. «Это похоже на расследование места преступления», говорит ведущий автор Мэттиас Кэдлер, преподаватель астрофизики в Университете Вурцбурга в Германии, «Случай включает взрыв, подозреваемого и различные части косвенных доказательств».Запустившись летом 2012 года, спутник Ферми НАСА засвидетельствовал драматическое прояснение PKS B1424-418, активная галактика, классифицированная как блейзер гамма-луча. Активная галактика – в других отношениях типичная галактика с компактным и необычно ярким ядром.
Избыточная яркость центрального региона произведена вопросом, падающим к суперкрупному взвешиванию черной дыры миллионы времен масса нашего солнца. Поскольку это приближается к черной дыре, часть материала становится направленной в самолеты частицы, перемещающиеся внешний в противоположные направления с почти скоростью света. В блейзерах один из этих самолетов, оказывается, указывает почти непосредственно на Землю.
Во время годовой вспышки PKS B1424-418 сиял между в 15 и 30 раз более яркий в гамма-лучах, чем его среднее число перед извержением. Блейзер расположен в Большом исходном регионе Птицы, но тогда так много других активных галактик, обнаруженных Ферми.Ученые, ищущие источник нейтрино тогда, обратились к данным из долгосрочной программы наблюдения под названием TANAMI.
С 2007 TANAMI обычно контролировал почти 100 активных галактик в южном небе, включая многие вспыхивающие источники, обнаруженные Ферми. Три радио-наблюдения между 2011 и 2013 охватывают период вспышки Ферми.
Они показывают, что ядро самолета галактики прояснялось приблизительно к четырем разам. Никакая другая галактика, наблюдаемая TANAMI по сроку действия программы, не показала такую разительную перемену.
«В их самолетах блейзеры способны к ускоряющимся протонам к релятивистским энергиям. Взаимодействия этих протонов со светом в центральных областях блейзера могут создать пионы.
Когда эти пионы распадаются, и гамма-лучи и нейтрино произведены», объясняет Карл Маннхейм, соавтор исследования и преподаватель астрономии в Вурцбурге, Германия. «Мы прочесали область, где Большая Птица, должно быть, породила поиск астрофизических объектов, способных к производству высокоэнергетических частиц и света», добавляет соавтор Фелисия Кро?, докторант в Университете Эрлангена-Nurnberg в Германии. «Был момент удивления и страха, когда мы поняли, что самая драматическая вспышка, которую мы когда-либо видели в блейзере, произошла в просто правильном месте в только правильное время».В работе, опубликованной понедельник, 18 апреля, по своей природе Физика, команда предполагает, что вспышка PKS B1424-418 и Большая Птица связаны, вычислив только 5-процентную вероятность, которую эти два события имели место случайно один. Используя данные из Ферми, Быстрых и МУДРЫХ спутников НАСА, LBA и других средств, исследователи определили, как энергия извержения была распределена через электромагнитный спектр и показала, что было достаточно способно произвести нейтрино в энергиях PeV.«Принимая во внимание все наблюдения, у блейзера, кажется, были средства, повод и возможность исчерпать Большое нейтрино Птицы, которое делает его нашим главным подозреваемым», объясняет Мэттиас Кэдлер.
Фрэнсис Хэлзен, научный руководитель IceCube в Висконсинском университете в Мадисоне, и не вовлеченный в это исследование, думает, что результат – увлекательный намек вещей прибыть. «IceCube собирается отослать тревоги в реальном времени, когда он делает запись нейтрино, которое может быть локализовано в область немного больше чем половина степени через, или немного больше, чем очевидный размер полной луны», он завершает. «Мы медленно открываем окно нейтрино на космос».Но это исследование также демонстрирует огромную важность классических астрономических наблюдений в эру, когда новые методы обнаружения как обсерватории нейтрино и датчики гравитационной волны открывают новые но неизвестные небеса.