Fizycy z kolaboracji Baikal-GVD złapali galaktyczne neutrina o energiach powyżej 200 teraelektronowoltów. Źródła tych neutrin najprawdopodobniej znajdowały się w Drodze Mlecznej. Artykuł opublikowano w The Astrophysical Journal.
Obecnie 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 galaktycznych. W ostatnich latach duże obserwatoria neutrin, w tym IceCube na Antarktydzie, zgłosiły już rejestrację neutrin o ekstremalnie wysokiej energii, 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 kolaboracji Baikal-GVD odkryli neutrina o wysokiej energii, a ich źródło najprawdopodobniej znajdowało się wewnątrz naszej Galaktyki. Naukowcy wykorzystali teleskop neutrinowy Baikal-GVD, wielkoskalowy system modułów optycznych zawieszonych na pionowych kablach w czystej wodzie jeziora Bajkał. Każdy moduł zawiera fotodetektor do rejestrowania promieniowania Czerenkowa, które powstaje, gdy przelatują cząstki 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 wyższej niż 200 teraelektronowoltów, zarejestrowane podczas sześcioletniej eksploatacji teleskopu. W sumie fizycy zaobserwowali osiem takich zdarzeń. Naukowcy zauważyli, że średni kąt odchylenia tych zdarzeń od galaktycznego równika okazał się znacznie mniejszy niż oczekiwano na podstawie równomiernego rozłożenia na niebie. Prawdopodobieństwo przypadkowego zbiegu okoliczności oszacowano na 1,4×10-2. Autorzy porównali również wyniki Baikal-GVD z nowymi otwartymi danymi IceCube i w obu przypadkach znaleźli 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 wysokoenergetycznych neutrin może być bardziej zauważalny, niż wcześniej sądzono. Bardziej szczegółowe badanie, w szczególności poszukiwanie punktowych źródeł neutrin w regionach formowania się gwiazd, będzie wymagało bardziej rozbudowanych statystyk i kontynuacji obserwacji. Baikal-GVD nadal zwiększa objętość detektora i będzie w stanie dostarczyć jeszcze bardziej przekonujących danych w nadchodzących latach.
Wcześniej drugi detektor Czerenkowa podobnego typu, KM3NeT, wykrył neutrino o superenergii (kilkadziesiąt petaelektronowoltów), o czym można przeczytać w naszym artykule „Czy oni nie czekali?”.