Российские ученые нашли новые свидетельства того, что космические нейтрино высоких энергий появляются вблизи сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Об этом пишет пресс-служба МФТИ со ссылкой на статью в The Astrophysical Journal.
«До нас ученые искали источник нейтрино высоких энергий, что называется, «под фонарем». Мы же решили проверить нестандартную идею, не особо рассчитывая на успех. Но нам повезло», – прокомментировал один из авторов исследования, астрофизик из ФИАН и МФТИ Юрий Ковалев.
Космические нейтрино сверхвысоких энергий – это мельчайшие и самые легкие частицы материи, которые движутся со скоростью, близкой к скорости света. Пока ученые не знают, как они появляются. Некоторые астрономы предполагают, что эти частицы разгоняются в горячих останках взорвавшихся звезд внутри Млечного Пути, а другие считают, что их источником являются ядра и облака газа в далеких галактиках.
Последняя теория становится все популярнее в связи с несколькими открытиями. В частности, несколько лет назад физики из Обсерватории Пьера Оже нашли первые намеки на то, что у всех подобных частиц внегалактическое происхождение. Три года назад исследователи из нейтринной обсерватории IceCube, которая располагается на южном полюсе Земли, локализовали один из их возможных источников этих нейтрино – черную дыру TXS 0506+056. Она находится в созвездии Ориона, свет от которого идет до Земли около 4,33 млрд лет.
Ковалев и его коллеги получили новые подтверждения этой теории, а также придумали, как быстро искать источники нейтрино сверхвысоких энергий. Для этого они сопоставили данные IceCube с замерами активности ядер нескольких самых ярких или близких к нам галактик, за которыми почти постоянно наблюдают радиотелескопы.
Ученые отмечают, что эта идея возникла после того, как они заметили, что самые мощные космические лучи и нейтрино сверхвысоких энергий прибывают на Землю примерно из тех областей, где расположены многие яркие и хорошо изученные квазары. Так астрономы называют крупные сверхмассивные черные дыры, которые располагаются в ядрах далеких галактик. Квазары непрерывно поглощают материю и «выплевывают» часть ее назад.
Руководствуясь этой идеей, ученые сопоставили активность четырех очень ярких квазаров – 3C 279 в созвездии Девы, NRAO 530 в созвездии Змеи, PKS 1741-038 в созвездии Змееносца и OR 103 в созвездии Волопаса – с тем, когда на IceCube из тех же уголков космоса прилетали пучки нейтрино сверхвысоких энергий. Как оказалось, практически каждое появление подобных частиц сопровождалось вспышечной активностью квазаров на определенных длинах волн, более 10 гГц.
«Поначалу результат мне показался слишком хорошим. Но проведя детальный анализ данных и многочисленные проверки, мы подтвердили явную связь нейтринных событий с радиоизлучением, которую затем проверили по многолетним измерениям вспышек излучения на радиотелескопе РАТАН-600»,
– отметил еще один авторы работы, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Сергей Троицкий.
Как отметил Троицкий, вероятность того, что этот результат случаен, составляет всего 0,2%. Теперь физикам-теоретикам, а также их коллегам экспериментаторам, предстоит разобраться в том, где именно и как эти частицы появляются в окрестностях черных дыр. Российские ученые хотят продолжить эти наблюдения на строящейся нейтринной обсерватории Baikal-GVD, а также российских и международных сетях радиотелескопов.