Un equipo internacional de astrofísicos con la participación de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear "MEPhI" descubrió una señal de fotones galácticos de alta energía en los datos del experimento de Fermi. Este descubrimiento podría arrojar luz sobre el origen de los neutrinos de alta energía registrados previamente por el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Estación Amundsen-Scott en la Antártida. El descubrimiento se informó en la revista Physical Review-D.
El neutrino viaja donde otras partículas se atascan. Por ejemplo, los neutrinos solares provienen del interior del sol y proporcionan información sobre reacciones termonucleares en el núcleo solar. Los neutrinos de alta energía provienen de objetos extraterrestres aún desconocidos y proporcionan información que no está disponible con otros métodos de observación.
Investigadores de la Universidad Nacional de Investigación Nuclear MEPhI, junto con colegas de la Universidad de Paris-Diderot (Francia), la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (Noruega), la Universidad de Ginebra (Suiza), mientras estudiaban los datos del telescopio gamma Fermi a altas energías (por encima de 300 GeV), descubrieron un nuevo componente en el flujo de radiación gamma.
“A energías superiores a 300 GeV, las señales de fuentes externas a nuestra Galaxia serán fuertemente suprimidas debido a la absorción de radiación gamma en el espacio intergaláctico. Además, a distancias dentro de la Galaxia, la radiación gamma prácticamente no se absorbe. Por lo tanto, el nuevo componente debe tener una fuente en nuestra galaxia , dijo a RIA Novosti uno de los autores del estudio, profesor de NRNU MEPhI, Dmitry Semikoz.
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Según el científico, el espectro del nuevo componente está de acuerdo con el flujo anormalmente alto de neutrinos descubierto recientemente en el experimento IceCube. Dado que los neutrinos siempre se "producen" junto con los rayos gamma, que tienen un espectro similar, los científicos han asumido que ambos espectros tienen un origen común.
"En este artículo, hemos propuesto dos modelos para explicar todos los datos", dijo el profesor Semikoz. - En el primer modelo, los neutrinos y la radiación gamma se producen en la región cercana de la Galaxia debido a la interacción de los rayos cósmicos. En el segundo modelo, los neutrinos y la radiación gamma surgieron como resultado de la descomposición de la materia oscura en nuestra Galaxia”.
Cuál de estos modelos es correcto, será posible establecer a partir de la inhomogeneidad de la señal durante estudios posteriores. Si la fuente de la señal es la desintegración de la materia oscura, la importancia de este estudio difícilmente puede sobreestimarse. Pero incluso en el caso de una fuente astrofísica cercana, es posible que por primera vez hayamos tenido la oportunidad de encontrar una fuente de rayos cósmicos que produzcan los neutrinos y rayos gamma observados.
En la actualidad, en Rusia, en el fondo del lago Baikal, se está construyendo un telescopio de neutrinos submarino 'Gigaton Water Detector' con un volumen de un kilómetro cúbico. Está previsto que en 2020 el telescopio Baikal sea comparable en sensibilidad al experimento IceCube. Y para observar la parte central de nuestra galaxia, el telescopio Baikal es incluso más adecuado que IceCube, ya que está ubicado en el hemisferio norte (los investigadores de neutrinos en la Antártida observan partículas literalmente "a través de la Tierra").
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