Астрофизики составили карту нейтрино от звёзд Млечного Пути

Учёные из Копенгагенского университета создали самую подробную на сегодня модель, показывающую, сколько «частиц-призраков» — нейтрино — генерируют все звёзды нашей галактики и сколько из них достигает Земли. Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.

Нейтрино — элементарные частицы, которые почти не взаимодействуют с веществом, что делает их крайне сложными для обнаружения. Они рождаются в ядерных реакциях внутри звёзд. Объединив современные звёздные модели с данными телескопа Gaia (ЕКА), исследователи выяснили, откуда в Млечном Пути приходит больше всего нейтрино.

«Впервые у нас есть конкретная оценка того, сколько этих частиц достигает Земли, из каких областей галактики они приходят и как распределена их энергия. Поскольку частицы-призраки идут прямо из ядра звёзд, они могут рассказать нам то, что не может свет и другое излучение», — говорит ведущий автор исследования, постдок Пабло Мартинес-Мираве из Института Нильса Бора.

Модель показывает, что подавляющее большинство галактических нейтрино рождается в звёздах, сравнимых по массе с Солнцем или массивнее его, и приходит из области вокруг центра галактики, где звёзды сконцентрированы сильнее всего. Это знание служит «дорожной картой» для обсерваторий, которые пытаются уловить нейтрино с помощью подземных детекторов.

«Теперь мы точнее знаем, куда смотреть в поисках галактических нейтрино. Наши результаты показывают, что лучший шанс зафиксировать сигнал — это смотреть в направлении галактического центра, где сигнал наиболее сильный», — поясняет Мартинес-Мираве.

Нейтрино, беспрепятственно преодолевающие огромные расстояния, несут прямую информацию о процессах внутри звёзд. Это открывает новое окно для изучения жизненных циклов светил и структуры Млечного Пути. Кроме того, поскольку от нейтрино ожидается определённое поведение, даже малейшие отклонения могут указать на новые, неизвестные законы физики.

«С нейтрино это как приглушить свет в комнате и внезапно увидеть то, что было скрыто в темноте. С этой новой моделью у нас теперь есть и карта, и компас, чтобы начать навигацию», — заключает старший автор работы, профессор Ирэн Тамборра.