№02 февраль 2023

Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Млечный Путь в нейтринном свете

Астрофизики разглядели нейтринное излучение нашей Галактики.

Нейтрино — это элементарная частица, которая практически не взаимодействует с материей. В этом её уникальность: родившись в результате ядерных процессов, она может пролететь огромные расстояния сквозь космическое пространство, даже сквозь звёзды и планеты, не столкнувшись ни с одним атомом вещества. Нейтрино — одни из немногих космических «вестников», способных рассказать нам, например, о процессах, протекающих в ядрах галактик, укрытых плотными облаками газа и пыли. Но именно поэтому нейтрино чрезвычайно сложно обнаружить.

Направления, откуда прилетают нейтрино, показаны белыми кружками. Цветом показана карта неба в гамма-лучах (в экваториальных координатах), построенная по данным космического гамма-телескопа Ферми. Яркая дуга — проекция плоскости Галактики, активно излучающая в рентгеновском диапазоне. Можно заметить, что белые точки концентрируются вблизи плоскости Галактики. Илл.: Y. Y. Kovalev et al, The Astrophysical Journal Letters, 2022.

Для «охоты» за нейтрино физики строят специальные нейтринные телескопы — сложные и громоздкие детекторы, способные фиксировать пролёт штучных нейтрино в год. С детектированием нейтрино тоже не всё просто: частицы бывают разных энергий и для них нужны свои отдельные приборы. Сравнительно недавно начали работать нейтринные телескопы, которым удалось найти нейтрино высоких энергий, приходящие из дальнего космоса. Американский IceCube в Антарктиде, российский Байкальский нейтринный телескоп (известный также как проект Baikal-GVD), европейский KM3NeT — три таких нейтринных детектора, данные которых анализируют физики всего мира. Но они до сих пор не видели «домашнее» нейтринное излучение нашей Галактики на общем нейтринном фоне. Хотя, с точки зрения теории, звёзды с огромными магнитными полями, как и прилетающие космические лучи, в состоянии родить нейтрино.

В свежей статье в The Astrophysical Journal Letters группа физиков из Института ядерных исследований РАН, Физического института РАН, Московского физико-технического института и Института радиоастрономии общества Макса Планка (Германия) пишут, что им удалось обнаружить именно галактическое излучение нейтрино. Для этого исследователи собрали 70 случаев регистрации высокоэнергетических нейтрино на детекторе IceCube в общей сложности за десять лет наблюдений. Оказалось, что нейтрино действительно концентрируются к галактической плоскости, но не в узкой полосе — ширина нейтринного Млечного Пути оказалась как две длины ковша Большой Медведицы. Возможно, это указывает на то, что значительная часть нейтрино рождается не просто в нашей Галактике, а в ближайшей её области. С этим ещё предстоит разбираться.

Член-корреспондент РАН Юрий Ковалёв (ФИАН И МФТИ) отмечает: «Новые, более современные нейтринные эксперименты в Северном полушарии — Baikal-GVD и KM3NeT — в скором времени дадут возможность провести аналогичный анализ с их данными и более подробно изучить область галактического центра. Нейтринные телескопы регистрируют элементарные частицы “из-под своих ног”, там и находится центр Галактики для нас, северян. А пока, ориентируясь на данные IceCube и Baikal-GVD, мы с уверенностью можем говорить, что нейтринное небо не такое простое — большой вклад в поток астрофизических нейтрино вносят источники совершенно разных классов, как галактические, так и внегалактические».


По материалам пресс-службы МФТИ.


Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее