Нейтринный телескоп на Байкале зафиксировал нейтрино от активного ядра далекой галактики

Нейтрино от активного ядра одной из далеких галактик зарегистрировали Байкальским нейтринным телескопом ученые коллаборации Baikal-GVD, ключевым участником которой является НИИ прикладной физики Иркутского государственного университета. За несколько часов до этого другой нейтринный детектор, находящийся в Антарктиде, зафиксировал так называемую мюонную дорожку, образованную нейтрино, направление прихода которого указало на тот же самый источник. Об этом сообщает управление информационной политики ИГУ.

По словам ученых, фактически это первый случай регистрации нейтрино высоких энергий от одного астрофизического источника, сделанный на Земле двумя установками. Четкая регистрация позволяет говорить о статистической обеспеченности этого явления и 100% работоспособности Байкальского нейтринного телескопа (проект разряда мегасайенс). Телескоп состоит из нескольких сотен детекторов, объединенных в кластеры и погруженных в глубину Байкала. В марте 2021 года введен в эксплуатацию восьмой кластер, запуск которого официально произвел министр науки и высшего образования России Валерий Фальков.  

Николай Буднев, декан физического факультета ИГУ, профессор:
— Важнейшим событием, завершающим год, стала регистрация 8 декабря установкой Baikal-GVD нейтрино с предполагаемой энергией 43 ТэВ, пришедшего из области, где расположен один из самых ярких радиоблазаров на небе. Принципиально важно, что в то же самое время этот блазар испытал самую мощную вспышку в гамма-диапазоне и видимом излучении за всю историю наблюдений за ним. Его яркость возросла также в рентгеновских лучах и начало вспышки уже можно наблюдать в радиодиапазоне.

Другое нейтрино с предполагаемой энергией около 172 ТэВ было зарегистрировано тремя часами ранее нейтринной обсерваторией IceCube на Южном полюсе, вероятно, от этого же источника. Совпадение времени регистрации нейтрино с такой мощной вспышкой блазара — второе за всю историю наблюдений IceCube и это первый случай регистрации нейтрино двумя крупнейшими в мире установками, расположенными на Южном полюсе и на Байкале.

Ученые отмечают, что нейтрино позволяют получить информацию о внутренней структуре самых мощных источников Вселенной — это необходимо, чтобы понять историю возникновения Вселенной, ее развитие, современное состояние и что с ней будет в будущем , дает понимание фундаментальных законов физики, фундаментальных законов строения Вселенной. Регистрация статистически обеспеченных нейтрино из далеких галактик — достаточно редкое событие.

Нейтринный телескоп Baikal-GVD предназначен для регистрации слабых вспышек света (черенковского излучения), которые возникают в результате взаимодействия с водой частиц, приходящих из космоса (нейтрино). Является уникальной научной установкой России и входит в Глобальную нейтринную сеть как важнейший ее элемент в Северном полушарии Земли.

Проект по созданию нейтринного телескопа Baikal-GVD реализуется международной коллаборацией Baikal, ключевым участником которой является НИИ прикладной физики ИГУ. В составе коллаборации (кроме Иркутского госуниверситета): Объединенный институт ядерных исследований (Дубна), Институт ядерных исследований РАН, Московский и Нижегородский государственные университеты, Санкт-Петербургский морской технический университет, Чешский технический университет, Институт ядерной физики Польской академии наук, Университет имени Коменского (Братислава).

Ранее о том, как гамма-обсерватория TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic ray and Gamma Astronomy) разгадывает тайны Вселенной, писал журналист IRK.ru. Обсерватория находится в 150 километрах от Иркутска на территории Тункинского астрофизического центра коллективного пользования ИГУ.

Справка: Нейтри́но (итал. neutrino — нейтрончик, уменьшительное от neutrone — нейтрон) — общее название нейтральных фундаментальных частиц с полуцелым спином, участвующих только в слабом и гравитационном взаимодействиях и относящихся к классу лептонов. Известно три разновидности нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино.

Нейтрино малой энергии чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, и поэтому имеют колоссальную длину пробега в самых разных веществах: так, нейтрино с энергией порядка 3—10 МэВ имеют в воде длину свободного пробега порядка 1018 м (около ста св. лет), а практически все типы звезд прозрачны для нейтрино. Каждую секунду через площадку на Земле площадью в 1 см² проходит около 6⋅1010 нейтрино, испущенных Солнцем, однако их влияние на вещество практически никак не ощущается. В то же время нейтрино высоких энергий успешно обнаруживаются по их взаимодействию с мишенями.