Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Heeft een zwart gat-etende ster neutrino's gegenereerd? Onwaarschijnlijk, zo blijkt uit nieuw onderzoek

Titel:onwaarschijnlijke oorsprong van hoogenergetische neutrino getraceerd naar Blazar Jet

Een recente studie doet twijfel rijzen over het eerder voorgestelde verband tussen de detectie van hoogenergetische neutrino's en het feit dat een nabijgelegen ster wordt opgeslokt door een zwart gat. In plaats daarvan suggereert de nieuwe analyse dat het neutrino waarschijnlijk afkomstig is van een krachtig straalvliegtuig dat werd gelanceerd door een superzwaar zwart gat in het centrum van een ver sterrenstelsel.

Gedetailleerde samenvatting:

In september 2017 ontdekte het IceCube Neutrino Observatory, gelegen op de Zuidpool, een hoogenergetische neutrino bekend als IceCube-170922A. Aanvankelijk was er opwinding toen een nabijgelegen sterrenstelsel genaamd NGC 1068 een overtuigende kosmische bron leek te bieden:een ster die werd verteerd door een superzwaar zwart gat in het hart van het sterrenstelsel. Dit scenario leek goed te passen bij theoretische voorspellingen over de productiemechanismen van neutrino's die met dergelijke gebeurtenissen gepaard gaan.

Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van de Radboud Universiteit in Nederland betwist dit voorgestelde verband echter. Door gedetailleerde observaties uit te voeren met verschillende telescopen, waaronder de Hubble-ruimtetelescoop, en uitgebreide numerieke simulaties uit te voeren, evalueerden de wetenschappers of NGC 1068 inderdaad de geboorteplaats van het neutrino zou kunnen zijn.

Uit hun analyse kwamen verschillende discrepanties naar voren. De waargenomen helderheid en variabiliteit van de jet van NGC 1068, aangedreven door het superzware zwarte gat in de kern, kwamen niet overeen met de verwachtingen voor het voorgestelde scenario voor het verslinden van sterren. De simulaties van het team gaven verder aan dat de straal van NGC 1068 onvoldoende energie had om protonen te versnellen tot energieën die hoog genoeg waren om neutrino's te produceren door interacties met omringende gaswolken.

In plaats daarvan suggereert de studie een alternatieve bron voor het gedetecteerde neutrino. Blazars – een soort zeer actief sterrenstelsel met krachtige jets gericht op de aarde – kwamen naar voren als waarschijnlijkere kandidaten. De richting van IceCube-170922A komt overeen met verschillende bekende blazars, en het is bekend dat blazarjets deeltjes versnellen tot extreem hoge energieën, waardoor ze in staat zijn neutrino's te produceren door interacties met fotonen of gas in de omgeving van de blazar.

De bevindingen benadrukken de complexiteit van het identificeren en begrijpen van de kosmische oorsprong van hoogenergetische neutrino’s. Hoewel ze een uniek inzicht bieden in extreme astrofysische processen, blijft het achterhalen van de exacte bronnen ervan een uitdagende onderneming die vaak gedetailleerd onderzoek en overwegingen van meerdere mogelijke scenario's vereist.