Cela s'est produit lors de la destruction d'une étoile par un trou noir, à côté duquel se trouvait cette étoile. En conséquence, un neutrino de haute énergie s'est formé, qui est devenu un véritable cadeau pour les sciences de la Terre. L'une des conclusions importantes que l'on peut tirer est que ces phénomènes sont des accélérateurs et générateurs naturels de particules élémentaires, et très puissants.
Ayant voyagé de façon folle selon nos distances standards, les neutrinos ont atteint le pôle Sud en octobre 2020, où ils ont été enregistrés par un détecteur de particules élémentaires. Ce système complexe est situé juste sous la glace, il sert à détecter les particules de haute énergie qui nous arrivent de loin. Quelques mois plus tard, un télescope en Californie a pu "voir" un éclair de lumière dans la galaxie même mentionnée dans le titre, et d'où venait le neutrino.
Les scientifiques pensent que les deux événements sont étroitement liés. Avec un degré de probabilité élevé, nous pouvons dire que le trou noir a détruit une étoile proche. Eh bien, nous avons vu et enregistré les manifestations de cette rencontre. Il se peut bien que ce soient précisément de tels événements qui soient à l'origine de flux de particules cosmiques d'énergie ultra-haute, sur l'origine desquels les scientifiques s'interrogent depuis de nombreuses décennies.
«L'origine des neutrinos de haute énergie est une énigme scientifique. Principalement parce que les neutrinos eux-mêmes ne sont pas si faciles à attraper et à étudier », a déclaré l'un des auteurs de l'étude, Siert van Velsen de l'Université de New York.
Les neutrinos sont la particule la plus abondante de l'Univers et interagissent rarement avec tout type de matière. Chaque seconde, beaucoup de ces particules nous traversent, ne réagissant en aucune façon à ce qui se passe. Isaac Asimov a appelé le neutrino "la particule fantomatique de l'atome" pour cette raison même.
Et précisément parce que les neutrinos interagissent rarement avec la matière, ces particules sont très difficiles à détecter. Mais s'il y a interaction, cela donne beaucoup d'informations. En particulier, vous pouvez obtenir des indices sur des systèmes distants, très éloignés. Ces indices, ainsi que les résultats des observations avec les outils dont nous disposons, nous permettent d'élargir le volume de connaissances sur l'univers.
La plupart des neutrinos qui traversent la Terre sont générés par le Soleil. Mais il y a aussi des particules qui nous viennent de très loin. C'est ainsi qu'un neutrino provient d'une galaxie éloignée de plusieurs années-lumière de nous. Selon les chercheurs, les neutrinos ont commencé leur voyage à partir d'une galaxie de la constellation Dolphin.
Les étoiles meurent moins souvent des trous noirs, mais les astronomes ont déjà observé ce phénomène. Cela se produit après qu'une étoile errante s'approche suffisamment d'un trou noir et se retrouve dans un piège gravitationnel. En conséquence, l'étoile est simplement déchirée et la majeure partie de sa matière est absorbée par son voisin.
L'événement, numéroté AT2019dsg , est déclenché par l'impact d'un trou noir super-massif d'une masse 30 millions de fois la masse du Soleil. Le trou noir supermassif de la Voie lactée n'est d'ailleurs «que» 4 millions de fois plus lourd que le Soleil. Cet objet est parfaitement visible dans la gamme des rayons X, et il peut également être détecté à l'aide de radiotélescopes. L'événement lui-même est appelé "événement de destruction de marée"et est bien connu des scientifiques. Un événement de perturbation des marées (TDE) est un phénomène astronomique qui se produit lorsqu'une étoile s'approche suffisamment de l'horizon des événements d'un trou noir supermassif et est déchirée par les forces de marée du trou noir, subissant une spaghettification.
«L'idée d'un trou noir aspirant une étoile voisine ressemble à de la science-fiction. Mais c'est exactement ce qui se passe lors de la destruction des marées », a déclaré Thomas Wevers de l'Institut d'astronomie de l'Université de Cambridge après avoir enregistré l'une de ces fissures.
En 2018, les scientifiques ont annoncé la toute première image des effets d'une étoile éclatée par un trou noir, qui pèse 20 millions de fois la masse du Soleil. L'événement est enregistré dans la région Arp 299, qui est à 150 millions d'années-lumière de la Terre. À l'automne 2020, les astronomes ont enregistré un autre phénomène de ce type, les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Nature Astronomy .
Station de détection de neutrinos au pôle sud de la Terre La
probabilité de détecter des neutrinos de haute énergie est de 1 sur 500. Et maintenant, les astronomes ont enregistré la première particule de l'histoire, qui a été formée à la suite d'un événement de destruction des marées. «La détection des neutrinos indique l'existence d'un générateur naturel de particules élémentaires à proximité du disque d'accrétion. Et l'analyse combinée des données des télescopes radio, optiques et ultraviolets nous donne des preuves supplémentaires que TDE agit comme un accélérateur de particules géantes », a déclaré l'auteur de l'étude.
Il convient également de noter dans tout cela que l'étude a été menée en tenant compte de plusieurs sources d'information sur l'événement à la fois - détection de particules et observations directes d'une certaine région de l'Univers. Les observations combinées sont un outil puissant entre les mains des astronomes. Donc, si les scientifiques se contentaient de fixer les neutrinos, cela ne donnerait pratiquement rien à la science. La détection d'un événement de perturbation des marées est remarquable mais, comme discuté ci-dessus, n'est pas exceptionnelle. Mais la détection de l'événement avec la capture ultérieure de neutrinos a beaucoup apporté à la science - après tout, il devient maintenant clair d'où viennent les particules de haute énergie, sinon toutes, mais au moins une partie.
Les scientifiques espèrent qu'à l'avenir, il sera possible de voir non seulement la pointe de l'iceberg, au sens figuré, mais l'ensemble de l'iceberg, c'est-à-dire que les astronomes seront en mesure de comprendre d'où viennent les particules d'énergies hautes et ultra hautes. Pour cela, une nouvelle génération de télescopes est en cours de construction qui permet de suivre des régions avec TDE et d'étudier les conséquences de tels événements. De plus, la création d'un puissant détecteur de neutrinos IceCube augmentera d'au moins 10 fois le nombre de captures de neutrinos de haute énergie.
DOI: Nature Astronomy, 2021.10.1038 / s41550-020-01295-8
DOI: Nature Astronomy, 2021.10.1038 / s41550-021-01305-3
