Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Исследование вклада гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино

Исследование вклада гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино
Исследование вклада гамма-блазарных вспышек в поток нейтрино

Блазары принадлежат к семейству активных галактических ядер, называемых квазарами. Что отличает их от квазаров, так это то, что вспышки, выбрасываемые этими активными ядрами галактик, направлены на Землю. Эти вспышки содержат космические лучи высокой энергии, которые испускаются из ядра этих галактик в виде струй, охватывающих многие световые годы. Такие космические лучи могут взаимодействовать с фотонами, образуя субатомные частицы, называемые нейтрино.

Считается, что гамма- вспышки от блазаров являются основными событиями, определяющими обнаружение нейтрино в небе. В 2017 году детектор нейтрино на Южном полюсе «IceCube» обнаружил событие, связанное с нейтрино высокой энергии, время и положение которого в ночном небе совпали со вспышкой блазара под названием TXS 0506+056. Некоторые ученые предполагают, что могла существовать популяция блазаров, вспышки которых сопровождаются испусканием нейтрино высоких энергий. Однако взаимосвязь между активностью вспышек блазаров и потоком нейтрино еще предстоит правильно понять.

В связи с этим международная исследовательская группа под руководством профессора Кенджи Ёсида из отдела электронных информационных систем Технологического института Сибаура, Япония, недавно провела комплексный статистический анализ, чтобы понять вклад гамма-вспышек в эмиссию нейтрино.

В команду вошли Мария Петропулу из Афинского национального университета имени Каподистрии, Кохта Мурасе из Университета штата Пенсильвания и Фотейни Ойконому из Норвежского университета науки и технологий. Их статья была опубликована в The Astrophysical Journal.

В этом исследовании исследователи проанализировали 145 блазаров, 144 из которых взяты из списка контролируемых источников телескопа большой площади Ферми, включая TXS 0506+056. Сначала они рассчитали среднее значение потока гамма-излучения блазаров за неделю и построили кривые блеска. Затем команда вычислила рабочий цикл вспышки (долю времени, проведенную в состоянии горения) и соответствующую долю энергии из этих кривых, используя алгоритм байесовских блоков, статистический метод, используемый для выявления изменений во временном ряду.

«Мы обнаружили, что блазары с более низкими вспышечными рабочими циклами и энергетическими долями более многочисленны в нашей выборке. Их вспышечные рабочие циклы и энергетические доли представляют собой степенные распределения, сильно коррелирующие друг с другом. Мы обнаружили значительную разницу между подклассами блазаров для рабочий цикл факела находится на значимом уровне 5%», — говорит профессор Ёсида, подчеркивая основные результаты своего анализа.

Исследователи оценили поток энергии нейтрино каждой гамма-вспышки, используя общее масштабное соотношение для светимости нейтрино и гамма-излучения с весовым показателем степенного закона 1,0–2,0, нормализованным к спокойному потоку гамма-излучения или рентгеновского излучения. каждого блазара. Они также обнаружили, что распределение гамма-вспышек указывает на то, что в излучении блазарных нейтрино могут доминировать вспышки для весового показателя >1,5.

Кроме того, сравнив прогнозы нейтрино для каждого блазара за недельный и 10-летний периоды с интегрированной по времени чувствительностью IceCube, команда установила верхние пределы вклада вспышек в изотропный диффузный поток нейтрино.

Профессор Ёсида отмечает: «Мы надеемся, что это исследование поможет улучшить наше понимание вклада блазаров в астрофизические нейтрино. Применение настоящего метода для дальнейших наблюдений может потенциально способствовать развитию научных знаний о происхождении астрофизических нейтрино.»

Теги: нейтрино

В тренде