Астрофизики, вероятно, нашли загадочный источник нейтрино высоких энергий

Всесторонний анализ довольно убедительно связал галактики, содержащие сверкающие ядра, известные как блазары, с этими загадочными частицами.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Это результат, который обеспечивает действительно неожиданное решение проблемы, над которой астрофизики годами ломали голову.

«Результаты впервые предоставляют неопровержимые наблюдательные доказательства того, что подвыборка блазаров PeVatron является внегалактическими источниками нейтрино и, следовательно, ускорителями космических лучей», - сказала астрофизик Сара Бусон из Вюрцбургского университета имени Юлиуса Максимилиана в Германии.

Нейтрино и в лучшие времена были странными мелочами. Эти субатомные частицы распространены повсеместно и являются одними из самых распространенных во Вселенной. Однако их масса почти равна нулю, они электрически нейтральны и очень мало взаимодействуют с чем-либо еще во Вселенной. Для нейтрино обычная материя, из которой состоит большая часть Вселенной, могла бы быть тенью. Вот почему они известны как частицы-призраки.

Хотя нейтрино мало взаимодействуют с обычной материей, время от времени они взаимодействуют. Когда они взаимодействуют с молекулами атомов воды, они могут произвести очень маленькую вспышку света.

В нейтринной обсерватории IceCube есть детекторы, встроенные глубоко в антарктический лед на южном полюсе, которые могут обнаруживать эти вспышки. Эти обнаружения могут выявить энергию нейтрино.

В 2012 году IceCube обнаружил два нейтрино, не похожих ни на что, что когда-либо видели ученые. Их энергии измерялись петаэлектронвольтами (ПэВ) — в 100 млн раз больше энергии нейтрино сверхновых. И эти высокоэнергетические нейтрино пришли из межгалактического пространства, а их источник неизвестен.

Поскольку нейтрино не взаимодействуют, они в значительной степени путешествуют по прямой линии в космосе, поэтому огромное международное сотрудничество ученых смогло проследить происхождение нейтрино высокой энергии до блазара. Это ядро ​​массивной галактики, работающей от активной сверхмассивной черной дыры , расположенной под таким углом, что струи ионизированного вещества, ускоренные почти до скорости света, направляются прямо на Землю.

Тем не менее, остались некоторые вопросы о связи между блазарами и нейтрино высоких энергий. Поэтому группа ученых во главе с Бусоном сделала то, что делают ученые: они начали копать. Они взяли данные о нейтрино всего неба за 7 лет из IceCube и тщательно сравнили их с каталогом из 3 561 объекта, которые либо являются подтвержденными блазарами, либо с большой долей вероятности таковыми являются.

Они выполнили позиционное перекрестное сопоставление этих каталогов, пытаясь определить, могут ли нейтрино высоких энергий быть окончательно связаны с местоположениями блазаров в небе.

Согласно анализу команды, вероятность случайного появления составляет 0,0000006. Это говорит о том, что по крайней мере некоторые блазары способны производить нейтрино высоких энергий, что, в свою очередь, помогает решить еще одну проблему. Происхождение космических лучей высоких энергий - протонов и атомных ядер, которые летят в космосе со скоростью, близкой к скорости света, - также является огромной загадкой.

Ученые заявили, что нейтрино высоких энергий образуются исключительно в процессах, связанных с ускорением космических лучей. По словам команды, это означает, что теперь мы можем связать блазары с ускорением космических лучей.

«Открытие связи между этими объектами и космическими лучами может стать «Розеттским камнем» астрофизики высоких энергий», - заявили ученые.

Ранее Курсор писал, что физики обнаружили доказательства существования трех невиданных ранее частиц. Физики говорят, что нашли в данных Большого адронного коллайдера свидетельства существования трех невиданных ранее комбинаций кварков.

Кроме этого, физики обнаружили необычную аномалию, которая может перевернуть мир науки. По словам ученых, если это действительно признак стерильного нейтрино, то можно было бы, наконец, получить доказательства того, что вещество существует в огромных количествах, но создает лишь гравитационную «ямку» в пространстве.

Наша редакция сообщила о том, что исключительные экзотические факты о внутренней ядре Земли . Новое исследование предполагает, что обнаружение ядра Земли колеблется, мягко покачиваясь и вращаясь из одного направления в другое в течение шестилетнего цикла.

Ранее Курсор писал, что  у нашей Вселенной обнаружен зеркальный двойник . Некоторые несоответствия в расчетах научной космической стабильности Хаббла натолкнули их на мысль, что наша Вселенная имеет двойника, состоящего из антиматерии.