Физики усомнились, что слияния черных дыр порождают пучки антинейтрино

Технологии

ТАСС, 3 января. Физики не смогли подтвердить гипотезу о том, что в результате слияния черных дыр могут возникать пучки нейтрино и антинейтрино. Для этого они сопоставляли данные гравитационно-волновых обсерваторий VIRGO и LIGO, а также нейтринного детектора KamLAND. Статью с результатами работы опубликовала электронная научная библиотека arXiv.

На эту темуИзмерения на грани фантастики. Нобелевская премия по физике 2017 года ушла за детекцию гравитационных волн

"Мы попытались найти следы пучков электронных антинейтрино, которые проходили через Землю тогда же, что и 60 всплесков гравитационных волн, которые зафиксировали LIGO и VIRGO. Мы не засекли ни одного всплеска в количестве нейтрино как до, так и после этих событий. Это налагает строгий предел на количество и энергию частиц, которые могут возникать в результате этих явлений", – пишут исследователи.

Общая теория относительности говорит о том, что в результате взаимодействия любых объектов с ненулевой массой появляются гравитационные волн – колебания пространства–времени, которые распространяются со скоростью света. Впервые ученые зафиксировали их в 2015 году с помощью гравитационной обсерватории LIGO. Впоследствии к поискам этих колебаний присоединился и детектор VIRGO.

Во время предыдущего цикла работы обеих обсерваторий, который начался весной 2019 года и завершился в прошлом марте, к наблюдениям за источниками гравитационных волн подключились практически все обсерватории Земли и детекторы нейтрино. Таким образом ученые пытались понять, в каких галактиках находятся источники колебаний пространства–времени и проверяли предсказания теории относительности.

В частности, расчеты физиков-теоретиков показывают, что слияния черных дыр практически никогда не должны оставлять видимых следов, в том числе вспышек рентгеновского и гамма-излучения. Однако теория допускает, что в результате подобных событий могут возникать мощные пучки нейтрино или антинейтрино. Теоретически эти частицы могут уловить наземные детекторы.

В новом исследовании физики под руководством профессора Университета Тохоку (Япония) Кунио Иноуэ попыталась проверить, так ли это. Они сопоставили данные, которые собирали LIGO, VIRGO и японская нейтринная обсерватория KamLAND. 

Нейтринный детектор обсерватории состоит из множества фотодатчиков и гигантской емкости, заполненного 1 тыс. тонн жидкости, которая состоит из минеральных масел, бензола и флуоресцирующих веществ. В центре этой емкости расположен еще один чан – с жидким ксеноном-136. Это самый долгоживущий нестабильный изотоп, период его полураспада в несколько триллионов раз превышает возраст Вселенной. Потоки антинейтрино ученые отслеживают, наблюдая за вспышками света, которые возникают при столкновениях этих частиц с протонами. Эта обсерватория – крупнейший и самый чувствительный детектор нейтрино низких энергий.

Анализ данных, которые специалисты KamLAND собирали между ноябрем 2016 года и мартом 2020 года, показали, что ни один из шестидесяти всплесков гравитационных волн, зафиксированных LIGO и ViRGO в это время, не сопровождался статистически значимыми колебаниями количества электронных антинейтрино и других частиц низкой энергии, которые может фиксировать этот детектор.

Физики отмечают, что их отсутствие накладывает строгие ограничения на то, как много нейтрино подобного типа может возникать во время слияний черных дыр, а также на их минимальную и максимальную энергию. Иноуэ и его коллеги надеются, что более точный ответ на этот вопрос удастся найти в конце следующего года, когда VIRGO и LIGO возобновят работу.

Следует добавить, что статью ученых не рецензировали независимые эксперты и не проверяли редакторы научных журналов, как это обычно бывает в подобных случаях. Поэтому к выводам из нее и аналогичных статей нужно относиться осторожно.

Источник: tass.ru

Оцените статью
Русский общественный контроль