Астрономы обнаружили возможный источник космических нейтрино в далекой галактике «Shadow Blaster»

Международная группа исследователей представила нового кандидата на роль источника высокоэнергетических космических нейтрино – загадочную галактику JCMT0402−0424, получившую неофициальное название «Shadow Blaster». Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Нейтрино считаются одними из самых загадочных частиц во Вселенной. Они практически не взаимодействуют с веществом, не имеют электрического заряда и обладают крайне малой массой. Несмотря на это, нейтрино являются самыми распространенными массивными частицами в космосе. Уже несколько десятилетий ученые пытаются выяснить происхождение потока высокоэнергетических нейтрино, который постоянно регистрируют земные обсерватории.

В центре нового исследования оказалась галактика, расположенная примерно в 11 миллиардах световых лет от Земли. Ее инфракрасная светимость в триллионы раз превышает светимость Солнца. Интерес к объекту возник после того, как в 2021 году обсерватория IceCube в Антарктиде зафиксировала высокоэнергетическое нейтрино IC 210922A, пришедшее из области созвездия Эридан.

Первоначальные наблюдения в гамма-, рентгеновском и оптическом диапазонах не выявили убедительного источника сигнала. Однако спустя несколько дней команда астрономов обнаружила в этом направлении необычайно яркую пылевую галактику.

Последующие наблюдения с использованием комплекса ALMA показали, что галактика находится за мощной гравитационной линзой. Этот эффект увеличивает изображение объекта и позволяет изучать его внутреннюю структуру. Дополнительные данные, полученные на телескопе «Gemini North», помогли построить модель линзирования и определить характеристики галактики-посредника.

Анализ показал, что в центре «Shadow Blaster» находится чрезвычайно компактная область, насыщенная газом и пылью, где с огромной скоростью рождаются новые звезды. По мнению ученых, именно такие экстремальные условия способны ускорять частицы до высоких энергий и порождать нейтрино. При этом признаков активности сверхмассивной черной дыры обнаружено не было.

Если связь между IC 210922A и «Shadow Blaster» подтвердится, это станет первым прямым доказательством того, что далекие пылевые звездообразующие галактики способны генерировать высокоэнергетические нейтрино. По оценкам авторов исследования, подобные объекты могут обеспечивать до 20 процентов всего диффузного нейтринного фона, который регистрирует обсерватория IceCube.