Учёные почти разгадали тайну происхождения сверхмощного космического нейтрино 2023 года

В феврале 2023 года глубоководный комплекс KM3NeT/ARCA, развернутый у побережья Сицилии, зарегистрировал прохождение исключительного космического нейтрино с энергией 220 ПэВ, что стало абсолютным рекордом для частиц данного типа. Это событие спровоцировало широкий резонанс в академической среде, поскольку происхождение столь мощного энергетического импульса долгое время не поддавалось объяснению.

Первоначально исследователи рассматривали гипотезы о взаимодействии космических лучей с реликтовым излучением или о точечных сверхмощных взрывах в глубоком космосе. Однако отсутствие сопутствующего излучения в других спектрах — радиочастотном, рентгеновском или гамма-диапазоне — не позволило надежно связать инцидент с каким-либо конкретным небесным телом.

В ходе недавнего исследования ученые провели симуляцию популяции блазаров — активных галактических ядер, испускающих узконаправленные релятивистские струи в сторону Земли. Компьютерное моделирование продемонстрировало, что именно кумулятивный поток нейтрино от совокупности таких источников может стоять за наблюдаемым явлением, при этом не нарушая согласованности с данными других обсерваторий, таких как IceCube и Fermi.

Визуализация регистрации нейтрино сверхвысокой энергии детектором KM3NeT/ARCA в акватории Средиземного моря. Цветовые треки отображают черенковское излучение, порождаемое каскадом вторичных частиц в водной толще и фиксируемое оптическими модулями станции. Иллюстрация: Credits KM3NeT

Для верификации данной теории использовались показатели, опирающиеся на независимые эмпирические данные: интенсивность магнитных полей, геометрические параметры зон излучения и энергетическое распределение протонов. Важно отметить, что отсутствие аналогичных регистраций на других установках лишь подчеркивает уникальность подобных процессов и указывает на необходимость дальнейшего мониторинга для формирования окончательных выводов.

Если предложенная гипотеза найдет подтверждение, это потребует фундаментального пересмотра существующих представлений о механизмах ускорения частиц в джетах блазаров и углубит наше понимание динамики вблизи сверхмассивных черных дыр. Выход KM3NeT/ARCA на полную проектную мощность обеспечит приток прецизионных данных, которые способны открыть новую главу в изучении высокоэнергетической Вселенной.

Детектирование нейтрино сверхвысоких энергий и локализация их источников играют ключевую роль в современной астрофизике, позволяя исследовать материю в экстремальных состояниях, недоступных для описания в рамках классических моделей.

Источник: iXBT