Международная группа ученых определила происхождение нейтрино с чрезвычайно высокой энергией. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Astronomy, частица происходит из далекой галактики, где быстро формируются новые звезды.
Изображение: нейросеть qwen
Рассматриваемый нейтрино, получивший научное обозначение IC 210922A, был обнаружен обсерваторией IceCube в Антарктиде осенью 2021 года. Эти элементарные частицы часто называют частицами-призраками, потому что они практически не имеют массы и могут проходить сквозь материю почти беспрепятственно. Исследователи проследили путь частицы на расстояние более одиннадцати миллиардов световых лет, до галактики JCMT0402−0424, которую назвали «Теневым взрывом».
До сих пор астрономы были уверены, что сверхмассивные черные дыры в активных ядрах галактик являются основным источником энергии, способным ускорять нейтрино почти до скорости света. Однако галактика, изучаемая сейчас подробно, не обладает таким активным центром и получает свою энергию из совершенно другого источника.
Это так называемая галактика со вспышкой звездообразования, в которой новые звезды образуются в огромных количествах, с огромной скоростью. Согласно исследованию, чрезвычайно пыльное и богатое газом ядро этой космической фабрики звезд действует как естественный ускоритель частиц: когда частицы космических лучей сталкиваются с плотными газовыми облаками с огромной силой, образуются наблюдаемые нейтрино.
Примечательно, что телескопы не получили гамма- или рентгеновского излучения с этого направления. Однако это напрямую подтверждает выводы исследователей: фабрика звезд настолько плотно упакована в космическую пыль, что этот свет даже не может выйти наружу. Плотные облака просто поглощают излучение, в то время как нейтрино без труда проникают сквозь пыль.
Точный анализ этой далёкой галактики стал возможен благодаря эффекту экстремального гравитационного линзирования. Массивная галактика на переднем плане искривляет пространство и усиливает свет от теневого источника позади неё, действуя как гигантская космическая лупа.
Такие интенсивно звездообразующие галактики были очень распространены в ранней Вселенной и, согласно текущим расчётам, могли бы объяснить до 20 процентов диффузного нейтринного фона в космосе. Space.com сообщает об этом в сопроводительном редакционном анализе результатов исследования.
