Телескоп на Байкале проверит данные об образовании частиц нейтрино около черных дыр

Российские астрофизики выяснили, что частицы нейтрино высоких энергий рождаются вблизи черных дыр в далеком космосе. Проверить их выводы поможет новый телескоп на Байкале.

Нейтрино — мельчайшие и загадочные элементарные частицы. Даже их массу ученые до сих пор не знают, настолько она маленькая. Нейтрино свободно проникают сквозь предметы, людей и даже нашу планету. Нейтрино высоких энергий могут рождаться только с помощью протонов, разогнавшихся почти до скорости света.

Нейтринная обсерватория IceCube регистрирует нейтрино и измеряет их энергии и направления прихода. Астрофизики решили сфокусироваться на анализе происхождения нейтрино сверхвысоких энергий — более 200 триллионов электрон-вольт. Авторы сравнили измерения телескопа IceCube с многочисленными наблюдениями неба в радиодиапазоне и установили, что эти нейтрино образуются в центрах квазаров с массивными черными дырами, аккреционными дисками и выбросами очень горячего газа. Ученые также нашли связь между рождением нейтрино и вспышками радиоизлучения в этих активных галактиках.

В своей статье ученые показали, что направления, откуда на Землю приходят нейтрино сверхвысоких энергий, совпадают с положением ярких квазаров по данным сети радиотелескопов всего мира. Затем физики решили проверить гипотезу о том, что нейтрино сверхвысоких энергий появляются в галактиках во время вспышек радиоизлучения. Для этого пригодились данные российского телескопа РАТАН-600, расположенного в Карачаево-Черкесии. Ученые проанализировали около 50 нейтрино высоких энергий, зарегистрированных IceCube. Ранее источники таких нейтрино искали преимущественно в гамма-лучах, поскольку считалось, что нейтрино должны рождаться вместе с гамма-излучением.

«До нас ученые искали источник нейтрино высоких энергий, что называется, “под фонарем”, — объясняет астрофизик Юрий Ковалев из Физического института РАН (ФИАН) и Московского физико-технического института (МФТИ). — Мы же решили проверить нестандартную идею, не особо рассчитывая на успех. Но нам повезло! Многолетние совместные наблюдения на международных решетках радиотелескопов и замечательном российском РАТА не позволили получить этот интереснейший результат. Именно радиодиапазон оказался ключевым для обнаружения источников нейтрино».

Ученые планируют проверить результаты своей работы и разобраться с механизмом рождения нейтрино в квазарах с помощью данных телескопа Baikal-GVD, который достраивается на Байкале и уже начал набор данных.

Научный обозреватель Тайги.инфо Илья Кабанов обсудил поиск нейтрино и многие другие темы (в том числе, состояние дел в Российской академии наук) с астрофизиком Юрием Ковалевым, одним из авторов открытия: