Isso aconteceu durante a destruição de uma estrela por um buraco negro, próximo ao qual esta estrela estava. Como resultado, um neutrino de alta energia foi formado, o que se tornou um verdadeiro presente para as ciências da terra. Uma das conclusões importantes que podem ser feitas é que tais fenômenos são aceleradores e geradores naturais de partículas elementares, e muito poderosos.
Tendo viajado loucamente por nossas distâncias padrão, os neutrinos chegaram ao Pólo Sul em outubro de 2020, onde foram registrados por um detector de partículas elementares. Este complexo sistema está localizado logo abaixo do gelo e serve para detectar partículas de alta energia que chegam até nós de longe. Poucos meses depois, um telescópio na Califórnia foi capaz de "ver" um flash de luz na própria galáxia referida no título e de onde veio o neutrino.
Os cientistas acreditam que os dois eventos estão intimamente relacionados. Com um alto grau de probabilidade, podemos dizer que o buraco negro destruiu uma estrela próxima. Pois é, vimos e registramos as manifestações deste encontro. É bem possível que sejam precisamente esses eventos a fonte de fluxos de partículas cósmicas de energia ultra-alta, cuja origem os cientistas vêm intrigando há muitas décadas.
“A origem dos neutrinos de alta energia é um enigma científico. Principalmente porque os neutrinos em si não são tão fáceis de capturar e estudar ”, disse um dos autores do estudo, Siert van Velsen, da Universidade de Nova York.
Neutrinos são as partículas mais abundantes no Universo e raramente interagem com qualquer tipo de matéria. A cada segundo muitas dessas partículas passam por nós, sem reagir de forma alguma ao que está acontecendo. Isaac Asimov chamou o neutrino de "a partícula fantasmagórica do átomo" por esse motivo.
E precisamente porque os neutrinos raramente interagem com a matéria, essas partículas são muito difíceis de detectar. Mas, se houver interação, isso dará muitas informações. Em particular, você pode obter algumas pistas sobre sistemas distantes, muito distantes. Essas pistas, juntamente com os resultados das observações com as ferramentas de que dispomos, permitem-nos ampliar o volume de conhecimento sobre o universo.
A maioria dos neutrinos que passam pela Terra são gerados pelo sol. Mas também há partículas que vêm de muito longe. É assim que um neutrino é de uma galáxia que está a muitos anos-luz de nós. De acordo com os pesquisadores, os neutrinos começaram sua jornada de uma galáxia na constelação de Golfinhos.
Estrelas morrem de buracos negros com menos frequência, mas os astrônomos já observaram esse fenômeno. Acontece depois que uma estrela errante chega perto o suficiente de um buraco negro e se vê em uma armadilha gravitacional. Como resultado, a estrela é simplesmente dilacerada e a maior parte de sua matéria é absorvida por seu vizinho.
O evento, numerado AT2019dsg , é desencadeado pelo impacto de um buraco negro supermassivo com uma massa 30 milhões de vezes a massa do Sol. O buraco negro supermassivo da Via Láctea, aliás, é "apenas" 4 milhões de vezes mais pesado que o Sol. Este objeto é perfeitamente visível na faixa de raios-X e também pode ser detectado usando radiotelescópios. O próprio evento é chamado de "evento de destruição das marés"e é bem conhecido dos cientistas. Um evento de interrupção de maré (TDE) é um fenômeno astronômico que ocorre quando uma estrela se aproxima o suficiente do horizonte de eventos de um buraco negro supermassivo e é dilacerada pelas forças de maré do buraco negro, sofrendo espaguetificação.
“A ideia de um buraco negro sugando uma estrela próxima parece ficção científica. Mas isso é exatamente o que acontece durante a destruição das marés ”, disse Thomas Wevers, do Instituto de Astronomia da Universidade de Cambridge, após registrar uma dessas fissuras.
Em 2018, os cientistas anunciaram a primeira imagem dos efeitos de uma estrela explodindo por um buraco negro, que pesa 20 milhões de vezes a massa do Sol. O evento está registrado na região do Arp 299, que fica a 150 milhões de anos-luz da Terra. No outono de 2020, os astrônomos registraram outro fenômeno semelhante, os resultados do estudo foram publicados na revista Nature Astronomy .
Estação de detecção de neutrinos no Pólo Sul da Terra A
probabilidade de detectar neutrinos de alta energia é de 1 em 500. E agora os astrônomos registraram a primeira partícula da história, que foi formada como resultado de um evento de destruição da maré. “A detecção de neutrinos indica a existência de um gerador natural de partículas elementares próximo ao disco de acreção. E a análise combinada de dados de telescópios de rádio, óticos e ultravioleta nos dá evidências adicionais de que o TDE atua como um acelerador de partículas gigante, "- disse o autor do estudo.
Ressalta-se também em tudo isso que o estudo foi realizado levando em consideração diversas fontes de informação sobre o evento ao mesmo tempo - detecção de partículas e observações diretas de uma determinada região do Universo. As observações combinadas são uma ferramenta poderosa nas mãos dos astrônomos. Portanto, se os cientistas apenas fixassem os neutrinos, isso não daria praticamente nada à ciência. A detecção de um evento de interrupção da maré é notável, mas, como discutido acima, não é excepcional. Mas a detecção do evento com a subsequente captura de neutrinos deu muito à ciência - afinal, agora fica claro de onde vêm as partículas de alta energia, senão todas, pelo menos parte.
Os cientistas esperam que no futuro seja possível ver não só a ponta do iceberg, figurativamente falando, mas todo o iceberg, ou seja, os astrônomos serão capazes de entender de onde vêm as partículas de altas e ultra-altas energias. Para isso, está sendo construída uma nova geração de telescópios que permitem rastrear regiões com TDE e estudar as consequências de tais eventos. Além disso, a criação de um poderoso detector de neutrinos IceCube aumentará o número de capturas de neutrinos de alta energia em pelo menos 10 vezes.
DOI: Nature Astronomy, 2021.10.1038 / s41550-020-01295-8
DOI: Nature Astronomy, 2021.10.1038 / s41550-021-01305-3
