Antarktidos lede – neįtikėtinas radinys: aptiktos į Žemę iš kaimyninės galaktikos atskriejusios dalelės

Didžioji dalis neutrinų mus pasiekia iš Saulės, mat ji yra artimiausias šių dalelių šaltinis. Taip pat daug neutrinų atsiranda atmosferoje, kai kosminiai spinduliai – energingos elektringos dalelės – susiduria su atmosferos molekulėmis. Likę neutrinai atkeliauja iš už Saulės sistemos ribų, pavyzdžiui iš supernovų sprogimų.

Nustatyti konkrečius neutrinų šaltinius sudėtinga, mat pastarųjų dalelių aptinkama vos po kelias dešimtis kasmet. Dabar mokslininkai išanalizavo dešimties metų IceCube detektoriaus duomenis ir aptiko, kad dalis neutrinų atsklinda iš aktyvios galaktikos NGC 1068.

IceCube yra Antarktidoje įrengtas detektorius, sudarytas iš gausybės sensorių, įgręžtų į kubinio kilometro dydžio ledyno gabalą. 2013 metais šio detektoriaus komanda paskelbė apie pirmuosius aiškius įrodymus, jog aptikti neutrinai iš už Saulės sistemos ribų.

Naujojo tyrimo autoriai detaliai išnagrinėjo visų detektorių pasiekusių aukštos energijos neutrinų šaltinių kryptis. Aukštos energijos – daugiau nei vieno teraelektronvolto (TeV; elektronvoltas – dalelių fizikoje naudojamas energijos vienetas, lygus maždaug 0,16 atodžaulio; 1 TeV – 0,16 mikrodžaulio; protono ir neutrono rimties masės atinka kiek mažesnes nei 1 gigaelektronvolto energijas) neutrinai pasirinkti todėl, kad yra mažai šansų, jog tokie neutrinai atkeliaus iš Saulės arba atmosferoje vykstančių susidūrimų.

Palyginę nustatytus šaltinius su 110 gama spindulių šaltinių katalogu, mokslininkai aptiko vieną atsikartojimą – galaktiką NGC 1068. Tai palyginus artima mums aktyvi galaktika; iš jos per dešimtmetį atkeliavo apie 80 neutrinų daugiau, nei būtų galima tikėtis pagal viso dangaus vidurkį.

Apskaičiuotas didesnės nei 1 TeV energijos neutrinų srautas yra bent dešimt kartų didesnis, nei panašios energijos gama spindulių srautas. Šis rezultatas bus labai naudingas siekiant patobulinti aktyvių galaktikų skleidžiamų energingų dalelių modelius, nes iki šiol nežinojome, kokia gali būti neutrinų ir kitų dalelių srautų santykio vertė.

Tai nėra pirmasis aktyvus galaktikos branduolys, identifikuotas kaip neutrinų šaltinis – 2018 metais tokia garbė teko objektui TXS 0506+056.

Šis objektas yra blazaras – aktyvus branduolys, kurio skleidžiama čiurkšlė nukreipta tiesiai į mus. NGC 1068 nėra blazaras, taigi neutrinai šioje galaktikoje greičiausiai formuojasi kitaip, nei TXS 0506+056. Tolesni stebėjimai ir gausesni aptinkamų neutrinų skaičiai turėtų padėti išsiaškinti jų prigimtį. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.