«Апостериори»: Коллаборация IceCube опубликовала крупнейший открытый набор данных для поиска источников нейтрино
Новости науки и технологий
Поддержите «Эхо», если вы не в России
Коллаборация IceCube представила новый открытый набор данных IceTracks-DR2, охватывающий 14 лет наблюдений – с апреля 2008 по май 2022 года. Это самый полный на сегодняшний день публичный архив событий, связанных с регистрацией высокоэнергетических нейтрино. По словам авторов работы, новый релиз должен заменить предыдущие версии данных и позволит исследователям по всему миру самостоятельно искать космические источники нейтрино.
Нейтрино – это элементарные частицы, которые почти не взаимодействуют с веществом. Через каждый квадратный сантиметр поверхности Земли ежесекундно проходят миллиарды нейтрино, однако подавляющее большинство из них остаётся незамеченным. Благодаря этой особенности нейтрино способны переносить информацию из областей Вселенной, недоступных для обычных телескопов. Однако именно слабое взаимодействие с веществом делает их регистрацию чрезвычайно сложной задачей.
Для поиска таких частиц была создана нейтринная обсерватория IceCube, расположенная на Южном полюсе. Детектор представляет собой массив из более чем пяти тысяч оптических модулей, погружённых в толщу антарктического льда на глубину до двух с половиной километров. Когда нейтрино сталкивается с атомами вещества, могут возникать заряженные частицы, скорость которых превышает фазовую скорость света в данном материале. При этом возникает черенковское излучение – слабая вспышка света, которую и регистрируют датчики.
В новом наборе данных представлены так называемые трековые события. Они возникают преимущественно при взаимодействии мюонных нейтрино и выглядят как длинные световые следы в толще льда. Такие события особенно ценны для астрономии, поскольку позволяют определить направление прихода нейтрино с точностью менее одного градуса для наиболее энергичных частиц.
Авторы работы не только опубликовали сами данные, но и предоставили подробные характеристики отклика детектора. Это позволит независимым исследовательским группам проводить собственные расчёты и проверять различные модели происхождения космических нейтрино.
Чтобы продемонстрировать возможности нового архива, исследователи воспроизвели несколько ранее выполненных поисков нейтринных источников. Наиболее интересным объектом вновь оказалась галактика NGC 1068, расположенная примерно в 47 миллионах световых лет от Земли в созвездии Кита. Эта галактика уже несколько лет считается одним из главных кандидатов на роль постоянного источника астрофизических нейтрино.
При анализе нового набора данных направление на NGC 1068 вновь выделилось среди других участков неба. Исследователи также подтвердили наличие сигнала от блазара TXS 0506+056 – объекта, который в 2018 году стал первым убедительным кандидатом на роль источника высокоэнергетических нейтрино.
Главная цель работы заключается в том, чтобы предоставить научному сообществу максимально полный и качественный массив наблюдений. По мнению исследователей, использование этих данных позволит ускорить поиск источников космических нейтрино и поможет лучше понять процессы, происходящие в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр, активных галактик и других наиболее энергичных объектов Вселенной.