IceCube «поймал» кандидатов во внегалактические нейтрино

Детектор нейтрино в ледяной скважине
IceCube collaboration

Расположенный поблизости от Южного полюса детектор IceCube зафиксировал два высокоэнергетических нейтрино, которые с высокой вероятностью имеют внегалактическое происхождение. Об этом говорится в докладе ученых, анализировавших данные детектора. Доклад пока не опубликован в рецензируемом научном журнале, но содержание его препринта (pdf) приводит блог NatureNews.

Два события, названных учеными «Берт» и «Эрни», были зафиксированы в августе 2011 и январе 2012 года, однако их анализ удалось провести только сейчас. Энергия каждой из частиц превысила один петаэлектронвольт (1015), что в 100 миллионов раз больше, чем типичные энергии нейтрино, рождающихся в ходе взрыва сверхновых.

По словам ученых, «пойманные» детектором частицы родились вне нашей галактики и представляют собой высокоэнергетические космические лучи. Теоретически, похожие нейтрино могут возникать и в результате взаимодействия космических лучей с атмосферой, однако, учитывая зафиксированную энергию, вероятность такого происхождения крайне мала.

Рождение высокоэнергетичных нейтрино является одним из самых спорных вопросов астрофизики. Считается, что такие частицы могут возникать либо в джетах сверхмассивных черных дыр в центрах галактик, либо в результате схлопывания звезд, сопровождаемом гамма-всплесками. Последняя гипотеза недавно была поставлена под сомнение исследованием, также проведенном при помощи детектора IceCube. Тогда ученые показали отсутствии корреляции между гамма всплесками и фиксацией нейтрино.

IceCube представляет собой совокупность детекторов, вмороженных в антарктический лед на глубине от 1,4 до 2,5 километров. Нейтрино, изредка взаимодействуя с обычным веществом, рождают лептоны. Движение последних сопровождается черенковским излучением, которое и фиксируют детекторы IceCube.