Галактика Кальмар скрывает мощный источник нейтрино

Необычайно мощный поток нейтрино из галактики NGC 1068 в сопровождении слабого гамма-излучения стал для ученых поводом пересмотреть устоявшиеся представления о происхождении этих частиц.
Анастасия Копылова
Автор Наука Mail
IceCube
IceCube — нейтринная обсерватория, построенная на антарктической станции Амундсен-СкоттИсточник: wikipedia

Международная группа ученых из Японии и США, получив данные из обсерватории IceCube (Антарктида), зафиксировала аномально интенсивное нейтринное излучение из галактики NGC 1068, также известной как Галактика Кальмар. При этом сопутствующее гамма-излучение оказалось значительно слабее, чем ожидалось, что поставило под сомнение существующие теории происхождения таких частиц.

По словам профессора Александра Кусенко из Калифорнийского университета, прежде научное сообщество предполагало, что нейтрино и гамма-лучи рождаются вместе в результате столкновений протонов с фотонами. Однако в случае NGC 1068 ученые не увидели характерного всплеска гамма-излучения.

Частицы
Нейтрино — нейтральная элементарная частица с очень малой массой, открытая в 1956 годуИсточник: Unsplash

В новом исследовании физики предложили иной подход: источник нейтрино — это нейтроны. Они образуются при разрушении ядер гелия в мощных струях, исходящих из центра галактики. Когда ядра гелия сталкиваются с ультрафиолетовыми фотонами вблизи сверхмассивной черной дыры, они распадаются, и нестабильные нейтроны образуют нейтрино без сопутствующего гамма-излучения.

Такая трактовка не только объясняет дисбаланс между нейтринным и гамма-потоком, но и открывает дверь к поиску других скрытых источников частиц во Вселенной. Это также расширяет представления о процессах, происходящих в самых неизведанных областях галактик — пространствах возле черных дыр.

Автор работы, аспирант Коитиро Ясуда, подчеркивает, что именно гелий, в отличие от водорода, способен продуцировать нейтрино без гамма-излучения. Это делает его главным кандидатом на роль источника новых загадочных частиц. По мнению соавтора, профессора Йошиюки Иноуэ из Университета Осаки, это открытие имеет глобальное значение. Похожие галактики есть повсюду во Вселенной, и дальнейшие нейтринные наблюдения могут подтвердить или опровергнуть новую теорию.