Міжнародна група вчених вперше знайшла докази випромінювання нейтрино високої енергії з активної галактики. Відкриття було зроблено в нейтринній обсерваторії IceCube, гігантській нейтринній обсерваторії, фінансованій Національним науковим фондом, яка охоплює 1 мільярд тонн інструментального льоду від 1.5 до 2.5 кілометрів під поверхнею Антарктиди поблизу Південного полюса.
Команда знайшла докази випромінювання нейтрино з NGC 1068, також відомої як Мессьє 77, активної галактики в сузір’ї Кита. Розташована на відстані майже 47 мільйонів світлових років від Землі, галактику можна спостерігати у великий бінокль.
Френсіс Халзен, професор фізики Університету Вісконсін-Медісон і головний дослідник IceCube, сказав: «Одне нейтрино може виділити джерело. Але лише спостереження з кількома нейтрино виявлять затемнене ядро найенергетичніших космічних об’єктів. IceCube накопичив близько 80 нейтрино тераелектронвольтової енергії з NGC 1068, яких ще недостатньо, щоб відповісти на всі наші запитання. Тим не менш, вони є наступним великим кроком до реалізації нейтринної астрономії».
На відміну від світла, нейтрино можуть виходити з всесвітнайбільш щільне оточення у величезних кількостях, і вони можуть робити це, здебільшого уникаючи перешкод від матерії та електромагнітних полів, які пронизують міжзоряний простір. Хоча вчені створювали нейтринну астрономію більше 60 років, виявити нейтрино надзвичайно складно через їх слабку взаємодію з речовиною та випромінюванням. Нейтрино може найкраще відповісти на наші запитання щодо роботи найбільш екстремальних об’єктів у космосі.
Деніз Колдуелл, директор відділу фізики NSF, сказала: «Відповіді на ці далекосяжні питання про всесвіт, у якому ми живемо, є головною метою Національного наукового фонду США».
NGC 1068 — спіральна галактика з перемичкою. Він має нещільні рукави та відносно невелику центральну опуклість. Більшість випромінювання в галактиці утворюється матеріалом, що падає в a Чорна діра у мільйони разів масивніший за наш Sun.
Ганс Нідерхаузен, аспірант Мічиганського державного університету та один із головних аналізаторів статті, сказав: «Останні моделі компанії середовища чорних дір в цих об’єктах припускають, що газ, пил і радіація повинні блокувати гамма-промені, які в іншому випадку супроводжували б нейтрино. Це виявлення нейтрино в ядрі NGC 1068 покращить наше розуміння середовища навколо надмасивних чорних дір».
Тео Глаух, науковий співробітник Мюнхенського технічного університету (TUM) у Німеччині, сказав: «NGC 1068 може стати стандартною свічкою для майбутніх нейтринних телескопів. Це вже дуже добре вивчений об’єкт для астрономів, і нейтрино дозволить нам побачити цю галактику по-іншому. Новий погляд, безсумнівно, принесе нові ідеї».
Ігнасіо Табоада, професор фізики в Технологічному інституті Джорджії та представник IceCube Collaboration, сказав: «Ці висновки є значним покращенням у порівнянні з попереднім дослідженням NGC 1068, опублікованим у 2020 році. Частково це покращення сталося завдяки вдосконаленим методам і ретельному оновленню калібрування детектора».
«Робота груп з експлуатації та калібрування детекторів уможливила кращі реконструкції спрямованості нейтрино, щоб точно визначити NGC 1068 і зробити це спостереження. Виявлення цього джерела стало можливим завдяки вдосконаленим методам і вдосконаленим калібруванням, результатом наполегливої роботи IceCube Collaboration».
Удосконалений аналіз вказує шлях до кращих нейтринних обсерваторій, які вже працюють.
Еліза Ресконі, професор фізики в TUM і інший головний аналізатор, сказав, «Відкриття затемненого Всесвіту тільки почалося, і нейтрино збираються очолити нову еру відкриттів в астрономії».
Довідка з журналу:
- Співпраця ICECUBE та ін. Докази випромінювання нейтрино з сусідньої активної галактики NGC 1068. наука. DOI: 10.1126/science.abg3395
