Fizycy z projektu Bajkał-GWD zarejestrowali galaktyczne neutrina o energiach przekraczających 200 teraelektronowoltów. Źródła tych neutrin najprawdopodobniej znajdowały się w Drodze Mlecznej. Artykuł został opublikowany w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”.
Dziś neutrina są uważane za jedne z najtrudniejszych obiektów do obserwacji: praktycznie nie oddziałują z materią. Jednocześnie neutrina kosmiczne pozwalają nam oceniać najbardziej ekstremalne zjawiska we Wszechświecie, od eksplozji gwiazd po aktywność jąder galaktyk. W ostatnich latach duże obserwatoria neutrin, w tym IceCube na Antarktydzie, odnotowały już rejestrację neutrin o ekstremalnie wysokich energiach, ale większość takich zdarzeń najwyraźniej miała miejsce poza Drogą Mleczną. Do tej pory wkład naszej Galaktyki w zarejestrowany astrofizyczny składnik neutrin pozostawał niejasny, a różne szacunki teoretyczne znacznie się różniły.
Naukowcy z projektu Bajkał-GWD odkryli neutrina o wysokich energiach, których źródło najprawdopodobniej znajdowało się wewnątrz naszej Galaktyki. Naukowcy wykorzystali teleskop neutrinowy Bajkał-GWD, wielkoskalowy system modułów optycznych zawieszonych na pionowych linach w czystej wodzie jeziora Bajkał. Każdy moduł zawiera fotodetektor rejestrujący promieniowanie Czerenkowa, które powstaje podczas przelotu cząstek o wysokiej energii. Za jego pomocą fizycy śledzą błyski światła w wodzie i na podstawie tych danych rekonstruują kierunek i energię neutrin.
Naukowcy przeanalizowali zdarzenia o zrekonstruowanej energii przekraczającej 200 teraelektronowoltów, zarejestrowane podczas sześcioletniej pracy teleskopu. W sumie fizycy zaobserwowali osiem takich zdarzeń. Naukowcy zauważyli, że średni kąt odchylenia tych zdarzeń od równika galaktycznego okazał się znacznie mniejszy niż oczekiwano na podstawie równomiernego rozkładu na niebie. Prawdopodobieństwo przypadkowego zbiegu okoliczności oszacowano na 1,4×10-2. Autorzy porównali również wyniki z Baikal-GVD z nowymi, otwartymi danymi z IceCube i w obu przypadkach uzyskali podobny obraz. W łącznej analizie wszystkich zdarzeń neutrinowych prawdopodobieństwo błędu spadło do 3,4×10-4.
Według fizyków, wynik ten sugeruje, że galaktyczny wkład w strumień neutrin o wysokiej energii może być bardziej zauważalny niż wcześniej sądzono. Bardziej szczegółowe badania, w szczególności poszukiwanie punktowych źródeł neutrin w obszarach formowania się gwiazd, będą wymagały bardziej szczegółowych statystyk i kontynuacji obserwacji. Bajkał-GVD nadal zwiększa objętość detektora i będzie w stanie dostarczyć jeszcze bardziej przekonujących danych w nadchodzących latach.
Wcześniej drugi detektor Czerenkowa podobnego typu, KM3NeT, zaobserwował neutrino o superenergii (kilkadziesiąt petaelektronowoltów), o czym można przeczytać w naszym artykule „Czy oni nie czekali?”.
