2023.11.22 Sergey
A blazárok a kvazároknak nevezett aktív galaktikus magok családjába tartoznak. Az különbözteti meg őket a kvazároktól, hogy az aktív galaktikus magok által kibocsátott fáklyák a Föld felé irányulnak. Ezek a fáklyák nagy energiájú kozmikus sugarakat tartalmaznak, amelyek e galaxisok magjából sok fényéven át terjedő sugárban bocsátanak ki. Az ilyen kozmikus sugarak kölcsönhatásba léphetnek a fotonokkal, hogy szubatomi részecskéket, úgynevezett neutrínókat képezzenek.
Úgy gondolják, hogy a blézárok gamma-kitörései a fő események, amelyek meghatározzák a neutrínók észlelését az égen. 2017-ben az IceCube déli pólusi neutrínódetektor egy nagy energiájú neutrínóeseményt észlelt, amelynek időpontja és elhelyezkedése az éjszakai égbolton egybeesett a TXS 0506+056 nevű blézárfáklyával. Egyes tudósok azt sugallják, hogy létezhet blézárpopuláció, amelyek kitörését nagy energiájú neutrínók kibocsátása kíséri. A blazárfáklyás aktivitása és a neutrínófluxus közötti kapcsolatot azonban továbbra is megfelelően meg kell érteni.
Ezzel kapcsolatban egy nemzetközi kutatócsoport Kenji Yoshida professzor vezetésével, a japán Shibaura Institute of Technology Elektronikus Információs Rendszerek Tanszékéről, a közelmúltban átfogó statisztikai elemzést végzett, hogy megértse a gamma-kitörések hozzájárulását a neutrínó-emisszióhoz.
A csapat tagja volt Maria Petropoulou az Athéni Nemzeti Kapodisztriai Egyetemről, Kohta Murase a Pennsylvaniai Állami Egyetemről és Foteini Oikonomou a Norvég Tudományos és Technológiai Egyetemről. Cikkük a The Astrophysical Journalban jelent meg.
Ebben a tanulmányban a kutatók 145 blézárt elemeztek, amelyek közül 144-et a Fermi Large Area Telescope megfigyelt forráslistájáról vettek, beleértve a TXS 0506+056-ot is. Először a blézárokból kiszámították az átlagos heti gamma-sugárzást, és felrajzolták a fénygörbéket. A csapat ezután kiszámította a fáklya működési ciklusát (az égéssel eltöltött idő arányát) és az energia megfelelő arányát ezekből a görbékből a Bayes-féle blokk-algoritmus segítségével, amely statisztikai módszer az idősorok változásainak kimutatására.
„Azt találtuk, hogy a mintánkban nagyobb mennyiségben fordulnak elő az alacsonyabb fáklyás munkaciklusú és energiafrakciójú blézárok. Fáklyázási munkaciklusaik és energiatörtéik hatványtörvény-eloszlások, amelyek erősen korrelálnak egymással. Azt találtuk, hogy a blazár alosztályok között jelentős, 5%-os különbség van a fáklya munkaciklusában” – mondja Yoshida professzor, kiemelve elemzésének fő eredményeit.
A kutatók az egyes gamma-kitörések neutrínó-energiaáramát a neutrínó- és gamma-fényességek közös skálázási összefüggésével becsülték meg, 1,0–2,0 teljesítménytörvény-súllyal, a nyugalmi gamma- vagy röntgenáramra normalizálva. minden blézár. Azt is megállapították, hogy a gamma-kitörések eloszlása azt jelzi, hogy a blazárneutrínók emisszióját 1,5-nél nagyobb tömegű villanások uralhatják.
Ezenkívül az egyes blazárok neutrínó-előrejelzéseit heti és 10 éves periódusokra összehasonlítva az IceCube időbe integrált érzékenységével a csapat megállapította a fáklyáknak az izotróp diffúz neutrínófluxushoz való hozzájárulásának felső határát.
Yoshida professzor megjegyzi: „Reméljük, hogy ez a kutatás segít jobban megérteni a blézárok hozzájárulását az asztrofizikai neutrínókhoz. A jelen módszer további megfigyelésekre történő alkalmazása potenciálisan hozzájárulhat az asztrofizikai neutrínók eredetével kapcsolatos tudományos ismeretek fejlődéséhez."
