Новый результат Байкальского нейтринного телескопа требует пересмотра современных моделей
Анализ направлений прихода нейтрино с энергиями выше 200 ТэВ, зарегистрированных глубоководным нейтринным телескопом Baikal-GVD в 2018–2023 годах, позволил сделать вывод, что поток таких нейтрино от плоскости Млечного Пути значительно выше, чем предсказывает современная теория галактических космических лучей. Полученный результат требует пересмотра моделей происхождения и распространения космических частиц высокой энергии в нашей Галактике.
Ученые давно предсказывали, что взаимодействие космических лучей с газом, заполняющим диск нашей Галактики, должно приводить к рождению нейтрино высоких энергий, а значит Млечный Путь должен выделяться на карте неба в нейтрино, подобно тому, как он выделяется среди звезд на ночном небе. Однако высокоэнергетические галактические нейтрино долго не удавалось зафиксировать.
Впервые нейтринное излучение с энергиями выше 200 ТэВ от Млечного Пути было обнаружено российскими учеными в данных нейтринной обсерватории IceCube в Антарктиде в 2022 году. Новые результаты Baikal-GVD подтвердили наличии потока галактических нейтрино с надежно определенными по каскадам энергиями выше 200 ТэВ.
«Современные модели происхождения нейтрино в Млечном Пути предсказывают, что выше 200 ТэВ эти частицы почти не рождаются. Поэтому IceCube и изучал более низкие энергии! Теперь в данных двух независимых экспериментов надежно показано, что этот поток превышает предсказанный примерно в десять раз. Поскольку межзвездный газ достаточно хорошо изучен, это означает, что мы неправильно понимаем пространственное распределение и энергетический спектр галактических космических лучей. В частности, видимо, измерения, которые мы проводим в Солнечной системе, нельзя применять к другим областям Галактики. А ведь нам когда-то придется туда полететь!», — отметил ответственный автор статьи, главный научный сотрудник ИЯИ РАН, член-корреспондент РАН Сергей Троицкий.
Байкальский глубоководный нейтринный телескоп (Baikal-GVD) — второй по величине в мире. Установка класса «мегасайенс» эксплуатируется и развивается международным консорциумом ученых с ведущей ролью Института ядерных исследований РАН, основоположника этого эксперимента и нейтринной астрономии в мире, и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ). Всего в проекте принимают участие более 70 ученых и инженеров из 11 научных центров России, Чехии, Словакии и Казахстана. Данное исследование выполнено коллаборацией Baikal-GVD совместно с астрофизиками из России, Франции, Германии и США в рамках крупного научного проекта Минобрнауки России «Изучение происхождения, источников и свойств нейтрино на Байкальском нейтринном телескопе и других установках мирового класса».