Подо льдами Антарктиды обнаружили необъяснимые нейтрино, испускаемые соседней галактикой

Глубоко под антарктическим льдом было обнаружено огромное количество нейтрино, исходящих от галактики Messier 77, но ее характеристики не совпадают с другими сильными источниками нейтрино.

Фото из открытых источников

Галактика Messier 77 (NGC 1068) является одной из наиболее изученных астрономами галактик, однако она продолжает удивлять. Астрономы обнаружили, что Messier 77 производит много высокоэнергетических нейтрино.

Чтобы это выяснить, исследователи отправились не в космос, а на километры вглубь антарктического льда. Данное открытие может помочь объяснить обилие космических нейтрино, исходящих со всех сторон.

Нейтрино были впервые предложены физиками в 1930 году, так как они заметили, что продукты некоторых ядерных реакций имеют меньшую энергию и импульс, чем было ранее. Поскольку это нарушает всевозможные законы, был сделан вывод, что должна быть какая-то неизвестная частица, которую они не смогли обнаружить. В итоге потребовалось 26 лет, чтобы найти частицу, которая соответствовала необходимым требованиям.

Теперь ученым известно, что Вселенная заполнена космическими нейтрино, которые миллиардами проходят через нас каждую секунду. Однако их так трудно обнаружить, и находят их в небольшом количестве. Кроме этого трудно определить их источник.

Теперь новое исследование показало, что Messier 77 производит их очень много. Ранние исследования показали, что взрывающиеся звезды являются основным источником космических нейтрино. Однако, если бы в Messier 77 была сверхновая, то астрофизикам это было бы известно.

Хотя Messier 77 обладает необычно активной сверхмассивной черной дырой, у него струй обнаружено не было, что делает его так называемым радиоактивным активным галактическим ядром.

«Одно нейтрино позволяет определить источник. Но только наблюдение нескольких нейтрино позволит выявить скрытое ядро самых энергичных космических объектов», - сказал профессор Фрэнсис Халцен из Университета Висконсин-Мэдисон.

Нейтрино практически не взаимодействуют с обычным веществом, что усложняет поиски его источника, особенно, если он скрыт пылевыми облаками. К сожалению, трудно понять, что производит нейтрино, если мы напрямую не видим источник.

Слабые взаимодействия нейтрино вынуждают их детекторы работать, ища вспышки света, испускаемые в редких случаях, когда нейтрино создают мюоны при столкновении с атомными ядрами.

Лаборатория IceCube использует 86 струн, которые обнаруживают вспышки света в кубическом километре льда, который она изучает.

Создавая более крупные и глубокие детекторы, можно улавливать больше нейтрино, и те, которые движутся быстрее и, следовательно, несут больше энергии. В настоящее время планируется запуск IceCube gen-2, что позволит сравнить соседнюю галактику с аналогичными, но более удаленными производителями нейтрино.

Статья опубликована в журнале Science.