Een internationaal team van astrofysici met deelname van de National Research Nuclear University "MEPhI" ontdekte een signaal van hoogenergetische galactische fotonen in de gegevens van het Fermi-experiment. Deze ontdekking zou licht kunnen werpen op de oorsprong van de hoogenergetische neutrino's die eerder werden geregistreerd door de IceCube Neutrino Observatory op Amundsen-Scott Station in Antarctica. De ontdekking werd gerapporteerd in het tijdschrift Physical Review-D.
Het neutrino reist waar andere deeltjes vast komen te zitten. Zonne-neutrino's komen bijvoorbeeld uit het binnenste van de zon en geven informatie over thermonucleaire reacties in de zonnekern. Hoogenergetische neutrino's komen naar ons toe van nog onbekende buitenaardse objecten en verschaffen informatie die niet beschikbaar is met andere waarnemingsmethoden.
Onderzoekers van de National Research Nuclear University MEPhI, samen met collega's van de Universiteit van Paris-Diderot (Frankrijk), de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (Noorwegen), de Universiteit van Genève (Zwitserland), ontdekten tijdens het bestuderen van de gegevens van de Fermi-gamma-telescoop bij hoge energieën (boven 300 GeV) een nieuwe component in de flux van gammastraling.
“Bij energieën boven 300 GeV zullen signalen van bronnen buiten onze Melkweg sterk worden onderdrukt door de absorptie van gammastraling in de intergalactische ruimte. Bovendien wordt gammastraling op afstanden binnen de Melkweg praktisch niet geabsorbeerd. De nieuwe component moet dus een bron hebben in onze Melkweg”, vertelde een van de auteurs van de studie, professor aan de NRNU MEPhI, Dmitry Semikoz, aan RIA Novosti.
Volgens de wetenschapper komt het spectrum van de nieuwe component goed overeen met de abnormaal hoge flux van neutrino's die onlangs is ontdekt in het IceCube-experiment. Aangezien neutrino's altijd samen met gammastraling worden "geproduceerd", die een vergelijkbaar spectrum hebben, hebben wetenschappers aangenomen dat beide spectra een gemeenschappelijke oorsprong hebben.
"In dit artikel hebben we twee modellen voorgesteld om alle gegevens te verklaren", zei professor Semikoz. - In het eerste model worden neutrino's en gammastraling geproduceerd in het nabije gebied van de Melkweg als gevolg van de interactie van kosmische straling. In het tweede model kwamen neutrino's en gammastraling naar voren als gevolg van het verval van donkere materie in onze Melkweg”.
Welk van deze modellen juist is, zal tijdens verder onderzoek uit de signaalinhomogeniteit kunnen worden afgeleid. Als de bron van het signaal het verval van donkere materie is, kan het belang van deze studie nauwelijks worden overschat. Maar zelfs in het geval van een astrofysische bron in de buurt, hebben we misschien voor het eerst een kans gehad om een bron van kosmische straling te vinden die de waargenomen neutrino's en gammastralen produceert.
Momenteel wordt in Rusland, op de bodem van het Baikalmeer, een onderwaterneutrinotelescoop 'Gigaton Water Detector' gebouwd met een volume van één kubieke kilometer. Het is de bedoeling dat de Baikal-telescoop in 2020 qua gevoeligheid vergelijkbaar wordt met het IceCube-experiment. En voor het observeren van het centrale deel van ons Melkwegstelsel is de Baikal-telescoop zelfs beter geschikt dan IceCube, aangezien deze zich op het noordelijk halfrond bevindt (neutrino-onderzoekers op Antarctica observeren deeltjes letterlijk "door de aarde").
Promotie video:
