|
Темная материя линзирует источник нейтрино
|
|
|
|
Астрономы обнаружили, что джет далекого блазара был гравитационно линзирован невидимым источником темной материи. Результаты, полученные командой под руководством Силке Бритцен из Института радиоастрономии им. Макса Планка в Германии, могут оказаться особенно важными для наблюдений за космическими нейтрино, которые, вероятно, в большом количестве образуются наряду с широким спектром электромагнитных волн в джетах блазаров.
|
|
|
|
Если их интерпретации верны, они могут помочь астрономам лучше понять далекое и загадочное происхождение этих беззарядных, почти безмассовых частиц. Результаты были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
|
|
|
|
Благодаря тысячам детекторов, встроенных в кубический километр антарктического льда, нейтринная обсерватория IceCube может обнаруживать мельчайшие вспышки света, возникающие при взаимодействии космического нейтрино со льдом. Отслеживая траектории этих вспышек, астрономы могут точно определить происхождение нейтрино в далёких галактиках. Однако многое нам до сих пор непонятно, как именно образуются эти неуловимые частицы.
|
|
|
|
Особенно привлекательной целью для IceCube является блазар PKS 2233-148: активное галактическое ядро, испускающее струи ионизированного вещества с каждого полюса, каждая из которых движется со скоростью, близкой к скорости света. Что особенно важно для астрономов, одна из струй направлена прямо в поле нашего зрения.
|
|
|
|
|
|
|
«Эти крупномасштабные струи являются космическими ускорителями и могут генерировать нейтрино», — объясняет Бритцен. «Мы изучаем их, чтобы найти любые особенности, которые могли бы помочь нам лучше понять излучение нейтрино».
|
|
|
|
Чтобы получить ответы из этих струй, исследователи не могут полагаться только на измерения нейтрино, проводимые IceCube. Вместо этого они стремятся выявить случаи, когда обнаружение нейтрино совпадает с наблюдениями электромагнитных волн, генерируемых в тех же космических событиях.
|
|
|
|
В своем последнем исследовании команда Бритцена пересмотрела наблюдения PKS 2233-148 с высоким разрешением во всем электромагнитном спектре, включая радиоастрономические наблюдения с помощью сети антенн Very Long Baseline Array (VLBA), расположенной по всей территории США; гамма-наблюдения с помощью космического телескопа Fermi-LAT; и рентгеновские наблюдения с помощью обсерватории Swift-XRT. На основе этих объединенных измерений исследователи смогли точно определить движение джета блазара и его изменение во времени.
|
|
|
|
Анализ дал многообещающий результат. «Мы очень рады, что обнаружили ранее не обнаруженные явления в джете, а также в кривой блеска гамма-излучения», — говорит Бритцен.
|
|
Смещение темной материи
|
|
|
|
Что наиболее важно, измерения показали, что джет PKS 2233-148 внезапно сместился со своей ожидаемой траектории. «Аналогичное явление было обнаружено на кривой блеска гамма-излучения: очень быстрая гамма-вспышка поверх более регулярных вспышек», — описывает Бритцен. «Временной масштаб вспышки может быть потенциальным признаком гравитационного линзирования темной материи».
|
|
|
|
Гравитационное линзирование происходит, когда масса проходит перед удаленным источником света. Из-за эффектов теории относительности масса искривляет путь света, движущегося к нам, искажая и смещая видимое положение источника позади себя.
|
|
|
|
Если интерпретация команды верна, это будет означать, что невидимый сгусток темной материи прошел перед PKS 2233-148, временно линзируя его джет. Это сделает блазар четвертым вероятным источником космических нейтрино, когда-либо обнаруженным в результате гравитационного линзирования — наряду с примерами, обнаруженными в предыдущих исследованиях.
|
|
|
|
«Поскольку это кратковременные явления, их трудно обнаружить», — объясняет Бритцен. «Это первый случай обнаружения явления линзирования, которое может указывать на наличие субструктуры темной материи».
|
|
|
|
Команда Бритцена надеется, что, выявив больше подобных событий линзирования и в конечном итоге связав их с наблюдениями нейтрино на IceCube, астрономы смогут получить гораздо более полное представление о драматических событиях, которые запускают выброс космических нейтрино. Если удастся установить новые связи между быстрыми вспышками и наблюдениями нейтрино, это в конечном итоге может помочь разгадать одну из самых давних загадок астрономии.
|
|
|
|
Источник
|
