Az asztrofizikusok nemzetközi csapata a „MEPhI” Nemzeti Kutatási Nukleáris Egyetem részvételével felfedezte a nagy energiájú galaktikus fotonok jelét a Fermi-kísérlet adataiban. Ez a felfedezés rávilágíthatott a nagy energiájú neutrinók eredetére, amelyeket az Antarktiszon, az Amundsen-Scott állomáson az IceCube Neutrino Megfigyelő Intézet korábban rögzített. A felfedezésről a Physical Review-D folyóiratban számoltak be.
A neutrinó akkor halad tovább, ahol más részecskék elakadnak. Például a napenergia-neutrinók a nap belsejéből származnak, és információkat szolgáltatnak a napmagban levő termonukleáris reakciókról. A nagy energiájú neutrinók még ismeretlen földön kívüli tárgyakból érkeznek hozzánk, és olyan információkat szolgáltatnak, amelyek más megfigyelési módszerekkel nem állnak rendelkezésre.
A MEPhI Nemzeti Kutatási Nukleáris Egyetem kutatói, a Párizs-Diderot Egyetem (Franciaország), a Norvég Tudományos és Technológiai Egyetem (a norvég) és a Genfi Egyetem (Svájc) kollégáival együtt nagy energiájú (300 GeV feletti) Fermi gamma-távcső adatainak tanulmányozása során felfedezték egy új komponens a gamma-sugárzás fluxusában.
„300 GeV feletti energiák esetén a galaxisunkon kívüli forrásokból származó jeleket erősen elfojtjuk a gamma sugárzás abszorpciója miatt a galaktikus térben. Sőt, a galaxison belüli távolságokon a gamma-sugárzás gyakorlatilag nem abszorbeálódik. Így az új komponensnek forrást kell találnia a galaxisunkban - mondta a tanulmány egyik szerzője, Dmitrij Semikoz, az NRNU MEPhI professzora a RIA Novosti-nak.
A tudós szerint az új komponens spektruma jó egyezést mutat az IceCube kísérletben a közelmúltban felfedezett abnormálisan magas neutrinos fluxussal. Mivel a neutrinókat mindig "termelik" a gammasugárral együtt, amelynek spektruma hasonló, a tudósok feltételezték, hogy mindkét spektrum közös eredetű.
„Ebben a cikkben két modellt javasoltunk az összes adat magyarázatához” - mondta Semikoz professzor. - Az első modellben a kozmikus sugarak kölcsönhatása miatt a galaxis közeli régiójában neutrinos és gamma sugárzást generálnak. A második modellben a neutrínók és a gamma-sugárzás a sötét anyag bomlásának eredményeként merült fel galaxisunkban”.
Ezek közül a modellek közül melyik helyes, a szignál inhomogenitása alapján további vizsgálatok során megállapítható. Ha a jel forrása a sötét anyag bomlása, ennek a tanulmánynak a jelentőségét alig lehet becsülni. De még egy közeli asztrofizikai forrás esetén először is volt esélyünk arra, hogy olyan forrást találjon a kozmikus sugarakhoz, amely a megfigyelt neutrinókat és gammasugarakat hozza létre.
Jelenleg Oroszországban, a Baikál-tó alján, egy köbkilométer térfogatú víz alatti neutrino-távcsövet (Gigaton Water Detector) építenek. A tervek szerint 2020-ban a Baikali távcső érzékenységével összehasonlíthatóvá válik az IceCube kísérlettel. És a galaxisunk központi részének megfigyelésére a Baikali távcső még jobban megfelel, mint az IceCube, mivel az északi féltekén helyezkedik el (az Antarktiszon élő neutrino kutatók a részecskéket szó szerint "a Földön keresztül" figyelik).
Promóciós videó: