Международная группа учёных впервые обнаружила свидетельства испускания нейтрино высоких энергий из активной галактики. Открытие было сделано в Нейтринной обсерватории IceCube, гигантской нейтринной обсерватории, финансируемой Национальным научным фондом, которая охватывает 1 миллиард тонн инструментального льда на глубине от 1.5 до 2.5 километров под поверхностью Антарктиды вблизи Южного полюса.
Команда нашла доказательства эмиссия нейтрино от NGC 1068, также известной как Мессье 77, активной галактики в созвездии Кита. За галактикой, расположенной почти в 47 миллионах световых лет от Земли, можно наблюдать в большой бинокль.
Фрэнсис Халзен, профессор физики Университета Висконсин-Мэдисон и главный исследователь IceCube, сказал: «Одно нейтрино может выделить источник. Но только наблюдение с множеством нейтрино откроет скрытое ядро самых энергичных космических объектов. IceCube накопил около 80 нейтрино тераэлектронвольтовой энергии от NGC 1068, чего пока недостаточно, чтобы ответить на все наши вопросы. Тем не менее, они являются следующим большим шагом на пути к реализации нейтринной астрономии».
В отличие от света, нейтрино могут вылететь из вселеннаяЭто самое плотное окружение в огромных количествах, и они могут делать это, в основном избегая помех со стороны материи и электромагнитных полей, пронизывающих межзвездное пространство. Хотя ученые занимались нейтринной астрономией уже более 60 лет, обнаружить нейтрино чрезвычайно сложно из-за их слабого взаимодействия с веществом и излучением. Нейтрино может лучше всего ответить на наши вопросы, касающиеся работы самых экстремальных объектов в космосе.
Дениз Колдуэлл, директор физического отдела NSF, сказала: «Ответы на эти далеко идущие вопросы о Вселенной, в которой мы живем, являются основной задачей Национального научного фонда США».
NGC 1068 — спиральная галактика с перемычкой. У него свободно намотанные дужки и относительно небольшая центральная выпуклость. Большая часть излучения в галактике производится материалом, попадающим в черная дыра в миллионы раз массивнее нашего Вс.
Ханс Нидерхаузен, научный сотрудник Мичиганского государственного университета и один из главных анализаторов статьи, сказал: «Последние модели окружение черной дыры в этих объектах предполагают, что газ, пыль и радиация должны блокировать гамма-лучи, которые в противном случае сопровождали бы нейтрино. Это обнаружение нейтрино в ядре NGC 1068 улучшит наше понимание окружающей среды вокруг сверхмассивных черных дыр».
Тео Глаух, научный сотрудник Мюнхенского технического университета (TUM) в Германии, сказал: «NGC 1068 может стать стандартной свечой для будущих нейтринных телескопов. Это уже очень хорошо изученный объект для астрономов, а нейтрино позволят нам увидеть эту галактику по-другому. Новый взгляд, безусловно, принесет новые идеи».
Игнасио Табоада, профессор физики Технологического института Джорджии и представитель IceCube Collaboration, сказал: «Эти результаты представляют собой значительное улучшение по сравнению с предыдущим исследованием NGC 1068, опубликованным в 2020 году. Частично это улучшение произошло за счет усовершенствованных методов и тщательного обновления калибровки детектора».
«Работа групп по эксплуатации и калибровке детекторов позволила улучшить реконструкцию направлений нейтрино, чтобы точно определить NGC 1068 и сделать возможным это наблюдение. Разрешение этого источника стало возможным благодаря усовершенствованным методам и усовершенствованной калибровке, что стало результатом напряженной работы IceCube Collaboration».
Улучшенный анализ указывает путь к созданию более совершенных нейтринных обсерваторий, которые уже находятся в разработке.
Элиза Рескони, профессор физики ТУМ и еще один главный анализатор, — сказал, «Открытие скрытой Вселенной только началось, и нейтрино призваны возглавить новую эру открытий в астрономии».
Справочник журнала:
- ICECUBE Сотрудничество и др. Доказательства излучения нейтрино из близлежащей активной галактики NGC 1068. Наука, DOI: 10.1126/science.abg3395
