Міжнародна команда вчених виявила перші свідчення джерела космічних нейтрино високих енергій, примарних субатомних частинок, які можуть безперешкодно подорожувати мільярди світлових років у найбільш екстремальних середовищах через весь Всесвіт на Землю.
Спостереження, зроблені Обсерваторією Нейтріно IceCube на станції Південного полюса Амундсена-Скотта і підтверджені телескопами по всьому світу і на орбіті Землі, допомагають вирішити більш ніж столітню загадку про те, що посилає субатомні частинки, такі як нейтрино і космічні промені.
Оскільки вони були вперше виявлені більше ста років тому, космічні промені - високоенергетичні частинки, які безперервно досягають Землі з космосу, являють собою велику таємницю: що створює і запускає ці частинки на таких величезних відстанях? Звідки вони?
Оскільки космічні промені є зарядженими частинками, їхні шляхи не можуть бути простежені безпосередньо до їхніх джерел через потужні магнітні поля, які заповнюють простір і деформують їх траєкторії.
Але потужні космічні прискорювачі, які їх виробляють, також будуть генерувати нейтрино. Нейтрино - незаряджені частинки, не схильні до впливу навіть найпотужнішого магнітного поля. Вони рідко взаємодіють з матерією і майже не мають маси, тому їх прізвисько «примарна частинка», нетрино майже не змінює траєкторію від свого джерела, що дає вченим майже прямий покажчик на їх джерело.
Дві статті, опубліковані цього тижня в журналі Science, вперше представили докази відомого блазара як джерела нейтрино і частинок високих енергій, виявленого Обсерваторією IceCube, підтримуваною Національним науковим фондом. Цей блазар, позначений астрономами як TXS 0506 + 056, був вперше виділений після попередження про нейтрино, відправленого IceCube 22 вересня 2017 року.
Блазар - це гігантська еліптична галактика з масивною чорною дірою, що швидко обертається в її ядрі. Особливістю підпису блазарів є те, що на полюсах уздовж осі обертання чорної діри випускаються два струмені легенів і елементарних частинок, і одна з них вказує в напрямок Землі. Блазар TXS 0506 + 056 розташований в нічному небі недалеко від лівого плеча сузір'я Оріона і знаходиться на відстані близько 4 мільярдів світлових років від Землі.
«Свідчення для спостереження за першим відомим джерелом нейтрино високих енергій і космічних променів є невідпорними», - говорить Френсіс Халцен, професор фізики з Університету Вісконсіна і провідний науковий співробітник обсерваторії «IceCube».
"Кожен посланець - від електромагнітного випромінювання, гравітаційних хвиль і тепер нейтрино - дає нам більш повне розуміння Всесвіту і важливі нові ідеї про найпотужніші об'єкти і події на небі. Такі прориви можливі тільки завдяки довгостроковим зобов'язанням до фундаментальних досліджень та інвестицій у чудові дослідницькі установи "- кажуть вчені.
IceCube був побудований спеціально для ідентифікації та відстеження нейтрино високих енергій. У 2013 році співпраця вчених оголосила про виявлення перших нейтрино з-за меж нашої Галактики і зробила численні фундаментальні вимірювання в області нейтринної астрономії.
