Требуется пересмотр теории Галактики: российские ученые «поймали» небывалые космические частицы

Вся теория рушится: на Байкальском нейтринном телескопе открыли очень энергичные нейтрино из Млечного Пути

Новый результат Байкальского нейтринного телескопа требует пересмотра теории галактических космических лучей. Российский научный прибор впервые обнаружил приход на Землю нейтрино очень высоких энергий – больше 200 ТэВ, рожденных в Млечном Пути. Раньше считалось, что они могут рождаться только за пределами нашей Галактики. Работа, о которой рассказали в Минобрнауки России, опубликована в международном журнале  The Astrophysical Journal. Мы поговорили с одним из ее авторов, членом-корреспондентом РАН, главным научным сотрудником Института ядерных исследований РАН Сергеем ТРОИЦКИМ.

тестовый баннер под заглавное изображение

Для начала напомним читателям, что такое нейтрино. Это частицы, которые некоторые называют «призраками» за то, что они почти никак не взаимодействуют с веществом. Рожденные Солнцем и далекими галактиками, они ежесекундно пролетают через нас насквозь, но мы этого не замечаем. Энергия нейтрино измеряется в петаэлектронвольтах (ПэВ), или квадриллионах электронвольт (миллион миллиардов электронвольт, или 10 в 15-й степени электронвольт).

Чтобы «отлавливать» эти высокоэнергичные частицы, ученые по всему миру создают особые нейтринные обсерватории. Сейчас их построено три: американский IceCube в Антарктиде, наш российский Байкальский нейтринный телескоп (известный также как проект Baikal-GVD) и европейский KM3NeT. Это фотоумножители, оптические модули, которые в воде регистрируют вспышки от прохождения нейтрино, а точнее, вспышки, рождающиеся при взаимодействии нейтрино с другими частицами.

—  Раньше считалось, что нейтрино с энергией больше 200 ТэВ приходят на Землю только из других галактик, – говорит Сергей Троицкий. – И вот в данных нашего глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD стали появляться такие экстремальные нейтрино, направление прихода которых указывало на их происхождение в Млечном Пути. И это никак не вязалось с современными теоретическими моделями, предсказывающими в 10 раз менее энергичными нейтрино в родной Галактике.

– Где такие мощные нейтрино могут рождаться в Млечном пути?

— Есть подозрения, что источниками могут быть сверхновые. В момент, когда расширяется оболочка сверхновой, может происходить соответствующее ускорение частиц. Но есть и много других возможностей, вопрос пока открыт.

Обычно результаты, полученные одной группой, если они верны, подтверждаются другой научной командой. В нашем же случае случилось так, что мы сами практически подтвердили свое же открытие, заглянув в открытые данные американского IceCube, что на Южном полюсе. К американцам прилетали такие же частицы, но они, видимо, были настолько убеждены, что такого не бывает, что даже не обратили на это внимания.

– И вы отразили их данные в своей статье?

– Конечно! Хотя вряд ли коллегам из США понравилось, что мы сделали это раньше их.

– И что же теперь ждать от теоретиков?

– Им придется пересматривать теоретические модели о космических лучах. Это важно, поскольку галактические космические лучи — это та самая радиация, которая мешает нам летать к дальним космическим объектам. Они могут портить электронику и приводить к патологиям у людей, если они тоже окажутся в дальнем космосе.

– Получается, опасность межпланетных полетов возрастает?

– Мы не можем это утверждать, поскольку пока не знаем точно, как часто встречаются в нашей Галактике настолько энергичные частицы.

– Но ведь нейтрино почти не взаимодействуют с материей!

– Это так. Но в данном случае они сигнализируют нам, что если есть нейтрино с энергией выше 200 ТэВ, значит, здесь же, в родной Галактике, есть и настолько же, а может, еще более энергичные протоны, которые с материей уже взаимодействуют и порой очень жестко. Кстати, доказано, что в космосе можно встретить нейтрино с энергией и выше 1000 ТэВ. Вероятность того, что они провзаимодействуют с Землей, составляет уже 1 процент.

Источник: www.mk.ru