Международная команда ученых обнаружила источник нейтрино высоких энергий, который оказался блазаром — компактным квазаром TXS 0506+056. Этот объект представляет собой мощный переменный источник гамма-излучения, связанный со сверхмассивной черной дырой. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Нейтрино представляет собой фундаментальную частицу, которая чрезвычайно слабо реагирует с веществом, за что ее часто называют «частицей-призраком». До сих пор было известно только о двух источниках нейтрино — Солнце и сверхновой 1987A. При этом ученые регистрировали нейтрино, чья энергия была в миллионы раз выше, которые приходили из глубин космоса, однако их происхождение оставалось неизвестным. Исследователи предполагали, что они могут образовываться в окрестностях «космических ускорителей» — ярких астрофизических объектов вроде активных галактических ядер, которые также являются источниками космических лучей. Последние взаимодействуют с окружающей газовой средой или фотонами и производят высокоэнергетические нейтрино.
22 сентября 2017 года оптические детекторы нейтринной обсерватории IceCube, расположенной на антарктической станции Амундсен-Скотт, зафиксировали столкновение нейтрино с энергией 290 тераэлектронвольт с атомным ядром водного льда вблизи оптических детекторов. Автоматическая система разослала оповещение о событии ученым по всему миру.
Астрофизики выяснили, что источником нейтрино высоких энергий был блазар TXS 0506+056, удаленный от Земли на четыре миллиарда световых лет. К такому выводу они пришли на основе данных, полученных двумя гамма-обсерваториями — Fermi Gamma-ray Space Telescope и комплексом наземных телескопов MAGIC. Инструменты зафиксировали вспышку высокоэнергетических гамма-лучей, произошедшую в блазаре, которая по времени и направлению совпадает с регистрацией нейтрино на IceCube.
IceCube представляет собой крупнейшую по объему нейтринную обсерваторию в мире. Она состоит из более чем пяти тысяч оптических детекторов (фотоумножителей), которые по 60 штук установлены в отдельных скважинах, глубина которых достигает 2,5 километра. Фотоумножители регистрируют мюоны, порождаемые мюонными нейтрино, приходящими с северной стороны Земли.