Ett internationellt team av astrofysiker med deltagande av National Research Nuclear University "MEPhI" upptäckte en signal om högenergiska galaktiska fotoner i data från Fermi-experimentet. Denna upptäckt kan belysa ursprunget till de högenergin neutrino som tidigare registrerats av IceCube Neutrino Observatory i Amundsen-Scott, Antarktis. Upptäckten rapporterades i tidskriften Physical Review-D.
Neutrinoen rör sig där andra partiklar fastnar. Till exempel kommer solneutrino från solens inre och ger information om termonukleära reaktioner i solkärnan. Neutrinoer med hög energi kommer till oss från ännu okända utomjordiska föremål och ger information som inte är tillgänglig med andra observationsmetoder.
Forskare vid National Research Nuclear University MEPhI, tillsammans med kollegor från University of Paris-Diderot (Frankrike), norska universitetet för vetenskap och teknik (Norge), University of Geneva (Switzerland), upptäckte ett nytt komponent i flödet av gammastrålning.
”Vid energier över 300 GeV kommer signaler från källor utanför vår Galaxy att undertryckas starkt på grund av absorptionen av gammastrålning i intergalaktiska rymden. Dessutom, på avstånd inom Galaxy, absorberas gammastrålning praktiskt taget inte. Således måste den nya komponenten ha en källa i vår galax,”berättade en av författarna till studien, professor vid NRNU MEPhI, Dmitry Semikoz, till RIA Novosti.
Enligt forskaren är spektrumet för den nya komponenten i god överensstämmelse med det onormalt höga flödet av neutriner som nyligen upptäcktes i IceCube-experimentet. Eftersom neutrinoer alltid "produceras" tillsammans med gammastrålar, som har ett liknande spektrum, har forskare antagit att båda spektra har ett gemensamt ursprung.
"I detta dokument har vi föreslagit två modeller för att förklara alla uppgifter," sade professor Semikoz. - I den första modellen produceras neutrinoer och gammastrålning i den närliggande regionen av galaxen på grund av samverkan mellan kosmiska strålar. I den andra modellen framkom neutrinoer och gammastrålning som ett resultat av förfall av mörk materia i vår galax”.
Vilken av dessa modeller är korrekt, det kommer att vara möjligt att fastställa från signalens inhomogenitet under ytterligare studier. Om källan till signalen är förfall av mörk materia, kan vikten av denna studie knappast överskattas. Men även när det gäller en närliggande astrofysisk källa, kan vi ha haft en chans för första gången att hitta en källa till kosmiska strålar som producerar de observerade neutrinoerna och gammastrålarna.
För närvarande i Ryssland, vid botten av sjön Baikal, byggs ett undervattensneutrino-teleskop 'Gigaton Water Detector' med en volym på en kubik kilometer. Det planeras att Baikal-teleskopet 2020 kommer att bli jämförbart i känslighet för IceCube-experimentet. Och för att observera den centrala delen av vår galax är Baikal-teleskopet ännu bättre lämpat än IceCube, eftersom det ligger på den norra halvklotet (neutrinoforskare i Antarktis observerar partiklar bokstavligen "genom jorden").
Kampanjvideo:
