Итальянские астрофизики обнаружили возможную связь между нейтрино сверхвысоких энергий и особым классом сверхмассивных черных дыр. Исследование, проведенное учеными Альберто Моретти и Алессандро Чакканига из Национального института астрофизики (INAF), указывает, что источником этих загадочных частиц могут быть так называемые плоские радиоквазары (FSRQ), разновидность блазаров.
Работа основана на данных обсерватории IceCube, гигантского детектора нейтрино, вмороженного в лед Антарктиды. Этот инструмент регистрирует черенковское излучение, возникающее при редких взаимодействиях нейтрино с атомами во льду. Ученые проанализировали каталог из 30 нейтрино со сверхвысокой энергией, зафиксированных IceCube с точной привязкой к координатам на небесной сфере. Сравнив эти направления с положением квазаров из обзора Sloan Digital Sky Survey, они выявили статистически значимую корреляцию именно с блазарами типа FSRQ.
Блазары — это активные ядра галактик, питаемые сверхмассивными черными дырами, которые выбрасывают в пространство релятивистские струи плазмы (джеты), направленные почти точно в сторону Земли. Согласно гипотезе, в этих джетах протоны высокой энергии могут сталкиваться с фотонами, порождая нейтрино. Нейтрино, будучи нейтральными и почти невесомыми частицами, беспрепятственно преодолевают космические расстояния, не отклоняясь магнитными полями, что позволяет им напрямую указывать на свои источники.
Ранее предположение о связи нейтрино с блазарами уже выдвигалось, но столь четкое пространственное совпадение обнаружено впервые. Однако авторы подчеркивают, что для окончательного подтверждения необходимы дальнейшие наблюдения и большее количество зарегистрированных нейтрино. В ближайшие годы IceCube продолжит сбор данных, а его преемник, проект IceCube-Gen2, значительно увеличит чувствительность инструмента.
Данное исследование стало важным шагом в многоканальной астрофизике, которая объединяет наблюдения электромагнитного излучения (света) с регистрацией космических частиц, таких как нейтрино, для изучения самых экстремальных процессов во Вселенной.