Frembragte et sort hul, der spiste en stjerne, en neutrino? Usandsynlig, viser ny undersøgelse

I oktober 2019, en højenergi neutrino smed ind i Antarktis. neutrinoen, hvilket var bemærkelsesværdigt svært at opdage, vakte astronomernes interesse:hvad kunne generere en så kraftig partikel?

Forskere sporede neutrinoen tilbage til et supermassivt sort hul, der lige var revet fra hinanden og slugt en stjerne. Kendt som en tidevandsafbrydelseshændelse (TDE), AT2019dsg fandt sted blot måneder tidligere - i april 2019 - i det samme område på himlen, hvor neutrinoen var kommet fra. Den monstrøst voldelige begivenhed må have været kilden til den kraftige partikel, sagde astronomer.

Men ny forskning sår tvivl om den påstand.

I en undersøgelse offentliggjort i denne måned i Astrofysisk tidsskrift , forskere ved Center for Astrofysik | Harvard &Smithsonian og Northwestern University, præsentere omfattende nye radioobservationer og data om AT2019dsg, giver holdet mulighed for at beregne den energi, der udsendes af begivenheden. Resultaterne viser, at AT2019dsg ikke genererede i nærheden af ​​den nødvendige energi til neutrinoen; faktisk, hvad den spyede ud var ganske "almindelig, " slutter holdet.

Sorte huller er rodede spisende

Selvom det kan virke kontraintuitivt, sorte huller sluger ikke altid alt inden for rækkevidde.

"Sorte huller er ikke som støvsugere, " siger Yvette Cendes, en postdoc ved Center for Astrofysik, der ledede undersøgelsen.

Når en stjerne vandrer for tæt på et sort hul, tyngdekraften begynder at strække sig, eller spaghetify, stjernen, Cendes forklarer. Til sidst, det aflange materiale spiraler rundt om det sorte hul og varmes op, skabe et glimt på himlen, som astronomer kan se på millioner af lysår væk.

"Men når der er for meget materiale, sorte huller kan ikke spise det hele på én gang, " siger Kate Alexander, en studie medforfatter og postdoc ved Northwestern University, der kalder sorte huller 'rodet spisende'. "Noget af gassen bliver spyet ud igen under denne proces - som når babyer spiser, noget af maden ender på gulvet eller væggene."

Disse rester bliver slynget tilbage i rummet i form af en udstrømning, eller jet - som, hvis kraftig nok, teoretisk kunne generere en subatomær partikel kendt som en neutrino.

En usandsynlig kilde til neutrinoer

Brug af Very Large Array i New Mexico og Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Chile, holdet var i stand til at observere AT2019dsg, omkring 750 millioner lysår væk, i mere end 500 dage efter, at det sorte hul var begyndt at fortære stjernen. De omfattende radioobservationer gør AT2019dsg til den mest velundersøgte TDE til dato og afslørede, at radiolysstyrken toppede omkring 200 dage efter begivenhedens begyndelse.

Ifølge data, den samlede mængde energi i udstrømningen svarede til den energi, Solen udstrålede i løbet af 30 millioner år. Selvom det kan lyde imponerende, den kraftige neutrino opdaget den 1. oktober, 2019 ville kræve en kilde 1, 000 gange mere energisk.

"I stedet for at se den lyse stråle af materiale, der er nødvendig til dette, vi ser en svagere radioudstrømning af materiale, " Alexander forklarer. "I stedet for en kraftig brandslange, vi ser en blød vind."

Cendes tilføjer, "Hvis denne neutrino på en eller anden måde kom fra AT2019dsg, det rejser spørgsmålet:Hvorfor har vi ikke set neutrinoer forbundet med supernovaer på denne afstand eller tættere på? De er meget mere almindelige og har de samme energihastigheder."

Holdet konkluderer, at det er usandsynligt, at neutrinoen kom fra denne særlige TDE. Hvis det gjorde, imidlertid, astronomer er langt fra at forstå TDE'er, og hvordan de lancerer neutrinoer.

"Vi skal nok tjekke ind på denne igen, " siger Cendes, der tror på, at der stadig er meget at lære. "Dette sorte hul føder stadig."

TDE AT2019dsg blev først opdaget den 9. april, 2019 af Zwicky Transient Facility i det sydlige Californien. neutrinoen, kendt som IceCube-191001A, blev opdaget af IceCube Neutrino Observatory på Sydpolen seks måneder senere.