Nová pozorování jediného známého zdroje vysokoenergetických neutrin ukazují aktivitu pouze v nízkých energiích

20. 08. 2021

Neutrina Kvazary Černé díry

Vědecký tým vedený Weidongem Jinem pozoroval mezi říjnem 2018 a březnem 2021 blazar TXS 0506+056, který je zatím jediným známým zdrojem neutrin s vysokou energií. Od záblesku záření z roku 2017 se tento blazar nachází v relativně klidovém stavu. Podle nové studie nicméně v určitých částech spektra vykazuje zřetelnou proměnlivost. Jedním z možných vysvětlení aktivity tohoto zdroje je interakce dvou supermasivních černých děr.

Blazar TXS 0506+056 v gama záření

Snímek blazaru TXS 0506+056 v gama záření pořídil teleskop Fermi.

Image credit: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration

Neutrina jsou subatomární částice, které jen velmi slabě reagují s okolní hmotou. Mají neutrální elektrický náboj a nejnižší hmotnost ze všech částic, které nějakou hmotnost mají. Se svým okolím reagují pouze skrz gravitaci a slabou jadernou sílu.

Detektory neutrin většinou využívají detekci čerenkovova záření, které vzniká při interakci neutrin a elektronů nebo jader atomů. Jsou proto umístěny hluboko pod zemí, aby byly eliminovány vnější vlivy, pouze netečná neutrina proniknou tak hluboko.

Blazary
Jako blazar astronomové označují vzdálené aktivní galaktické jádro (AGN), z jehož pólů vychází proudy radiace, která míří přímo k Zemi. Uvnitř se nachází supermasivní černá díra, která pohlcuje hmotu ze svého okolí, což dává proudům radiace vzniknout. Jejich aktivita je v čase proměnlivá v závislosti na dění v jádru a jeho okolí.

TXS 0506+056
Blazar TXS 0506+056 se od ostatních liší. V roce 2017 byl identifikován jako zdroj vysokoenergetického neutrina zachyceného v Antarktidě observatoří IceCube. Pozorování dalšími observatořemi ukázala, že blazar byl v tu dobu velmi aktivní a generoval také vysoce energetické gama záření. 



Nová pozorování
V průběhu nových pozorování už byl nicméně zdroj v klidovém stavu a další neutrina pozorována nebyla. Vědecký tým Weidonga Jina k pozorování využil observatoř VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) v Arizoně. Od října 2018 do března 2021 u TXS 0506+056 nebyla pozorována ani neutrina, ani vysokoenergetické gama záření. V méně energetických částech elektromagnetického spektra nicméně vykazuje zřetelnou variabilitu.

Další výzkum
Sledování TXS 0506+056 může vědcům prozradit více o vzniku energetických neutrin. Zatím není zřejmé, čím se tento zdroj liší od ostatních aktivních galaktických jader. Podle jedné z dřívějších studií by to mohlo být tím, že v jádru této galaxie se nachází dvě supermasivní černé díry, které se vzájemně obíhají.

Sběr dat z observatoře VERITAS skončil relativně nedávno a vědci je dál zpracovávají. Probíhat budou dál také pozorování blazaru TXS 0506+056 v různých částech spektra. Případný další detekovaný záblesk radiace by mohl o tomto vzdáleném objektu prozradit další tajemství.