Нейтринный телескоп на Байкале обнаружил сигнал от вспыхнувшего радиоблазара

Ученые нейтринной обсерватории IceCube на Южном полюсе и коллаборации Baikal-GVD в Северном полушарии обнаружили сигнал от вспыхнувшего радиоблазара. Впервые два крупнейших в мире нейтринных телескопа обнаружили нейтрино от одного возможного источника. Ученые только с некоторой вероятностью могут сказать, что конкретное нейтрино прилетело из космоса, а не было рождено в атмосфере Земли. Поимка двух нейтрино с интервалом в несколько часов двумя разными телескопами из одного направления практически гарантирует, что нейтрино было рождено в дальнем космосе.

Нейтрино ― это частица, которая позволит прочитать историю Вселенной и узнать, что в ней происходило миллионы и даже миллиарды лет назад. Оно считается самой неуловимой среди всех известных элементарных частиц. Инструментом для реконструкции рождения и развития галактики станут именно байкальские нейтрино, так как уникальная прозрачность байкальской воды позволяет определять направление прихода нейтрино с максимальной точностью.

По словам члена-корреспондента РАН, профессора кафедры проблем физики и астрофизики МФТИ, заведующего лабораторией внегалактической радиоастрономии Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Юрия Ковалева, нейтрино высокой энергии могут быть рождены только при помощи протона, разогнанного почти до скорости света. Такой протон ученые называют релятивистским. На Земле для разгона протона до скорости света строят гигантские ускорители ― в ЦЕРНе и Объединенном институте ядерных исследований в Дубне. Регистрация такого нейтрино из космоса означает, что в дальнем космосе природа смогла построить такой ускоритель и разгоняет протоны до скорости света. 

Указывает на такой возможный ускоритель яркий радиоблазар. Именно радиоблазары — вероятные источники нейтрино сверхвысоких энергий (согласно работе А.В. Плавина и др. Plavin et al. (2020)). О наблюдении трека-кандидата астрофизического нейтрино с оценкой энергии порядка 172 ТэВ объявили ученые нейтринной обсерватории IceCube на Южном полюсе. В той области, где предположительно родилось нейтрино, расположен один из самых ярких на небе радиоблазаров — PKS 0735+17. Событие выделяется из ряда многих других: этот радиоблазар  испытывает самую мощную вспышку в гамма-диапазоне и видимом излучении за всю историю наблюдений за ним. Также возросла его яркость в рентгеновских лучах, и начинается вспышка в радиодиапазоне. Совпадение времени регистрации нейтрино с такой мощной вспышкой блазара — второе за всю историю наблюдений IceCube. 

В астрономической телеграмме ATel #15112, направленной Жан-Арысом Джилкибаевым и Ольгой Суворовой (Институт ядерных исследований РАН) от имени коллаборации Baikal-GVD, сообщается, что через четыре часа после нейтринного сигнала, обнаруженного IceCube, в данных эксперимента Baikal-GVD найдено взаимодействие другого нейтрино с оценкой энергии 43 ТэВ, пришедшего из того же направления. Впервые два крупнейших в мире нейтринных телескопа — IceCube в Южном полушарии и Baikal-GVD в Северном — обнаружили нейтрино от одного возможного источника. 

Мощная вспышка блазара и наблюдение двух нейтрино из одного источника — главные составляющие уникальности этого события. 

Байкальский нейтринный телескоп (Baikal-GVD) — установка класса «мегасайенс». Она строится и набирает данные силами международной коллаборации с ведущей ролью Института ядерных исследований РАН (г. Москва) — основоположника этого эксперимента и направления нейтринной астрономии в мире — и Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна). Всего в проекте принимают участие более 70 ученых и инженеров из 11 научных центров России, Германии, Польши, Чехии, Словакии и Казахстана. Телескоп будет способствовать обнаружению источников нейтрино сверхвысоких энергий. Кроме того, байкальский телескоп станет основой развития нейтринной астрономии и астрофизики. 

Читать также