Ученые подтвердили внегалактическую природу нейтрино

В 2013 году ученые сообщили, что расположенная в Антарктиде обсерватория IceCube «поймала» первые нейтрино высоких энергий. В отличие от нейтрино с меньшей энергией, источники высокоэнергетических частиц, по расчетам ученых, должны находиться за пределами нашей галактики. Тогда были зарегистрированы нейтрино со стороны Южного полушария.

Теперь исследователи проанализировали данные IceCube за 2010-2012 годы в поисках нейтрино, которые прилетели со стороны Северного полушария, прошли сквозь Землю и затем были зарегистрированы обсерваторией. Они обнаружили около 10 таких частиц, что подтверждает результаты 2013 года и внегалактическую природу таких частиц, так как если бы источники нейтрино располагались в пределах Млечного пути, распределение их потока относительно Земли было бы неравномерным. Статья с результатами исследования принята к публикации в журнале Physical Review Letters.

Что порождает нейтрино за пределами нашей Галактики, неизвестно. Ученые предполагают, что их источниками могут быть активные галактические ядра — черные дыры массой в миллионы и миллиарды раз больше Солнца, затягивающие окружающую их материю, — звезды и межзвездное вещество, или области активного звездообразования.

Исследуя высокоэнергетические нейтрино, ученые надеются найти источники космических лучей. Они состоят из протонов и атомных ядер, которые, взаимодействуя с материей или излучением, могут порождать нейтрино. Нейтрино же крайне слабо взаимодействуют с веществом, через которое проходят, и у них нет электрического заряда, так что на пути через космическое пространство их ничто не должно задерживать или отклонять.

Нейтрино регистрируют не напрямую: проходя через толщу льда, эти частицы порождают электрически заряженные мюоны. По энергии этих мюонов исследователи судят об энергии породивших их нейтрино.