Extrêmement léger

Les neutrinos extrêmement légers interagissent à peine avec quoi que ce soit, capable de passer inaperçu non seulement à travers des murs mais des planètes ou des étoiles entières, et sont donc souvent appelées particules fantômes. Donc, même attraper un seul neutrino de haute énergie est déjà une observation remarquable. L'analyse a montré que ce neutrino particulier n'avait qu'une chance sur 500 d'être purement coïncident avec le TDE. La détection a incité d'autres observations de l'événement avec de nombreux instruments à travers le spectre électromagnétique, des ondes radio aux rayons X.

"C'est le premier neutrino lié à un événement de perturbation de marée, et il nous apporte des preuves précieuses, " explique Stein. " Les événements de perturbation des marées ne sont pas bien compris. La détection du neutrino indique l'existence d'une centrale, moteur puissant près du disque d'accrétion, crachant des particules rapides. Et l'analyse combinée des données de la radio, les télescopes optiques et ultraviolets nous donnent une preuve supplémentaire que le TDE agit comme un gigantesque accélérateur de particules."

Les observations s'expliquent le mieux par une sortie énergétique de jets rapides de matière sortant du système, qui sont produites par le moteur central et qui durent des centaines de jours. C'est aussi ce qui est nécessaire pour expliquer les données d'observation, comme Walter Winter, responsable du groupe de physique théorique des astroparticules à DESY, et sa collègue théoricienne Cecilia Lunarini de l'Arizona State University, ont montré dans un modèle théorique publié dans le même numéro de Astronomie de la nature. "Le neutrino est apparu relativement tard, six mois après le début de la fête des étoiles. Notre modèle explique ce timing naturellement, " dit l'hiver.

L'accélérateur cosmique crache différents types de particules, mais en dehors des neutrinos et des photons, ces particules sont chargées électriquement et ainsi déviées par les champs magnétiques intergalactiques au cours de leur voyage. Seuls les neutrinos électriquement neutres peuvent voyager en ligne droite comme la lumière de la source vers la Terre et ainsi devenir de précieux messagers de tels systèmes.

"Les observations combinées démontrent la puissance de l'astronomie multi-messagers, " dit le co-auteur Marek Kowalski, responsable de l'astronomie des neutrinos à DESY et professeur à l'université Humboldt de Berlin. "Sans la détection de l'événement de perturbation de la marée, le neutrino ne serait qu'un parmi tant d'autres. Et sans le neutrino, l'observation de l'événement de perturbation de la marée n'en serait qu'une parmi tant d'autres. Ce n'est que grâce à la combinaison que nous pourrions trouver l'accélérateur et apprendre quelque chose de nouveau sur les processus à l'intérieur. spécifiquement développé à DESY pour rechercher des corrélations entre les neutrinos IceCube et les objets astrophysiques détectés par la Zwicky Transient Facility.

Le sommet de l'iceberg?

L'installation transitoire de Zwicky a été conçue pour capturer des centaines de milliers d'étoiles et de galaxies en un seul coup et peut étudier le ciel nocturne particulièrement rapidement. En son cœur se trouve le télescope Samuel-Oschin de 1,3 m de diamètre. Grâce à son large champ de vision, ZTF peut balayer tout le ciel pendant trois nuits, trouver plus d'objets variables et transitoires que tout autre levé optique avant lui. « Depuis nos débuts en 2018, nous avons détecté jusqu'à présent plus de 30 événements de perturbation des marées, plus que doubler le nombre connu de tels objets, " dit Sjoert van Velzen de l'observatoire de Leyde, co-auteur de l'étude. "Lorsque nous avons réalisé que le deuxième TDE le plus brillant que nous observions était la source d'un neutrino de haute énergie enregistré par IceCube, nous étions ravis."

"Nous ne voyons peut-être que la pointe de l'iceberg ici. À l'avenir, nous nous attendons à trouver beaucoup plus d'associations entre les neutrinos de haute énergie et leurs sources, " dit Francis Halzen, Professeur à l'Université du Wisconsin-Madison et chercheur principal d'IceCube, qui n'a pas été directement impliqué dans l'étude. « Une nouvelle génération de télescopes est en cours de construction qui offrira une plus grande sensibilité aux TDE et à d'autres sources de neutrinos potentielles. L'extension prévue du détecteur de neutrinos IceCube est encore plus essentielle, qui multiplierait au moins par dix le nombre de détections de neutrinos cosmiques. » Ce TDE marque seulement la deuxième fois, un neutrino cosmique de haute énergie pourrait être retracé jusqu'à sa source. En 2018, une campagne multi-messagers a présenté une galaxie active, le blazar TXS 0506+056, comme la première source jamais identifiée d'un neutrino de haute énergie, enregistré par IceCube en 2017.