IceCube нашел галактические нейтрино высоких энергий

Российские астрофизики подтвердили наличие галактической компоненты в потоке астрофизических нейтрино высоких энергий, которые регистрировал детектор IceCube на протяжении 9 лет наблюдений. Галактические нейтрино составляют около 28 процентов всего потока астрофизических нейтрино при энергии выше 200 тераэлектронвольт. Статья опубликована в The Astrophysical Journal Letters.

Астрофизические нейтрино с энергией от нескольких тераэлектронвольт до нескольких петаэлектронвольт рождаются при распаде мезонов или взаимодействии космических лучей с атомными ядрами и фотонами. Несмотря на неоднократные случаи их регистрации задача определения происхождения этих нейтрино по-прежнему остается трудной — в основном из-за влияния атмосферы Земли и недостаточного углового разрешения наземных нейтринных детекторов. Предполагается, что поток астрофизических нейтрино, регистрируемый на Земле, не содержит источники одного класса, а включает в себя как галактические, так и внегалактические источники, такие как блазары — активные ядра галактик со сверхмассивными черными дырами. Однако галактические нейтрино до сих пор не были однозначно обнаружены.

Группа российских астрофизиков во главе с Юрием Ковалевым (‪Yuri Kovalev) из АКЦ ФИАН решила определить, существует ли галактическая компонента среди наблюдаемых астрофизических нейтрино самых высоких энергий. Для этого ученые взяли выборку из 70 событий регистрации нейтрино с энергией выше 200 тераэлектронвольт детектором IceCube в Антарктиде в период с 2009 по 2018 год, после чего анализировалось распределение направлений прихода этих нейтрино по галактической широте.

Ученые выявили со статистической значимостью 4,1 сигма наличие анизотропной компоненты потока нейтрино, приходящей из области низких галактических широт. Он составляет около 28 процентов всего потока астрофизических нейтрино при рассмотренных энергиях. Предполагается, что, по крайней мере, часть галактических нейтрино высоких энергий возникает в результате взаимодействия космических лучей с диффузным веществом и излучением в Млечном Пути. Для более подробного изучения их природы необходимы новые данные наблюдений нейтринных детекторов.

О том, как работает российский нейтринный телескоп Baikal-GVD, мы рассказывали в материале «Кто стрелял?».