В космосе найден источник нейтрино — ключ к загадке появления космических лучей

Нейтрино являются одними из самых крошечных элементарных частиц во Вселенной. Они примерно в миллион раз меньше электрона. Но, в отличие от электронов, нейтрино — незаряженные частицы.<

Также неверно думать о нейтрино как о частице, похожей на фотон, частицу света. Но фотоны взаимодействуют со всем — они не могут пройти даже через лист бумаги — в то время как нейтрино проходят через большие объемы материи. Вот почему иногда нейтрино называют частицами-призраками. На них не действуют магнитные поля, и они путешествуют миллионы, даже миллиарды лет по Вселенной, почти не изменяясь.

Наблюдать нейтрино в условиях космоса крайне сложно — ведь они почти не взаимодействуют с материей. Поэтому детекторы нейтрино заметно отличаются от телескопов, которые в основном работают как линзы или зеркала. Детекторы для обнаружения нейтрино, как правило, представляют собой огромные емкости с тоннами воды, которые располагаются глубоко под землей. Нейтринных детекторов мало: среди самых известных — «Супер-Камиоканде» в Японии, Нейтринная обсерватория в Садбери (Канада), IceCube в Антарктике.

Однако источник нейтрино в космосе очень долго оставался неизвестным. Ученые знали, что нейтрино должны формироваться при гораздо более энергичном ускорении частиц, чем существует в Большом адронном коллайдере, но не могли выяснить, каков их источник, то есть где оно происходит. Предположение, что источником нейтрино являются блазары, было выдвинуто еще в 2017 году. Позднее это было доказано для единичного случая. Теперь стало очевидно, что этот вывод относится ко всем активным галактическим ядрам.

Специалисты из университетов Вюрцбурга и Женевы смогли выявить связь между блазарами и нейтрино. Благодаря наблюдениям у них получилось установить, что блазары и выступают источниками нейтрино. Также ученые смоделировали процессы ускорения материи, в которых и зарождаются нейтрино.

Для доказательства причастности блазаров к формированию нейтрино в космосе, ученые взяли за основу данные IceCube, самого мощного нейтринного детектора на Земле. С помощью специального программного обеспечения они сопоставили их с самым точным на сегодняшний день каталогом блазаров BZCat.

Перед ними стояла цель проверить, является ли распределение источников нейтрино случайным. Оказалось, что предполагаемые источники полностью совпадают с выявленными блазарами. Причем интенсивность излучения этих частиц свидетельствует о том, что они рождаются именно в процессе ускорения материи.

Однако механизм, с помощью которого среда сверхмассивной черной дыры генерирует нейтрино, еще полностью не изучен, поэтому ученым еще есть над чем работать.