Ein internationales Team von Astrophysikern unter Beteiligung der National Research Nuclear University "MEPhI" entdeckte in den Daten des Fermi-Experiments ein Signal hochenergetischer galaktischer Photonen. Diese Entdeckung könnte Aufschluss über den Ursprung der hochenergetischen Neutrinos geben, die zuvor vom IceCube Neutrino Observatory an der Amundsen-Scott Station in der Antarktis aufgezeichnet wurden. Die Entdeckung wurde in der Zeitschrift Physical Review-D berichtet.
Das Neutrino bewegt sich dort, wo andere Partikel stecken bleiben. Beispielsweise kommen solare Neutrinos aus dem Inneren der Sonne und liefern Informationen über thermonukleare Reaktionen im Solarkern. Hochenergetische Neutrinos kommen von noch unbekannten außerirdischen Objekten zu uns und liefern Informationen, die mit anderen Beobachtungsmethoden nicht verfügbar sind.
Forscher der National Research Nuclear University MEPhI entdeckten zusammen mit Kollegen der Universität Paris-Diderot (Frankreich), der norwegischen Universität für Wissenschaft und Technologie (Norwegen) und der Universität Genf (Schweiz) bei der Untersuchung der Daten des Fermi-Gammateleskops bei hohen Energien (über 300 GeV) ein neues Komponente im Fluss der Gammastrahlung.
„Bei Energien über 300 GeV werden Signale von Quellen außerhalb unserer Galaxie aufgrund der Absorption von Gammastrahlung im intergalaktischen Raum stark unterdrückt. Darüber hinaus wird in Entfernungen innerhalb der Galaxie Gammastrahlung praktisch nicht absorbiert. Daher muss die neue Komponente eine Quelle in unserer Galaxie haben , sagte einer der Autoren der Studie, Professor am NRNU MEPhI, Dmitry Semikoz, gegenüber RIA Novosti.
Laut dem Wissenschaftler stimmt das Spektrum der neuen Komponente gut mit dem ungewöhnlich hohen Fluss von Neutrinos überein, der kürzlich im IceCube-Experiment entdeckt wurde. Da Neutrinos immer zusammen mit Gammastrahlen "produziert" werden, die ein ähnliches Spektrum haben, haben Wissenschaftler angenommen, dass beide Spektren einen gemeinsamen Ursprung haben.
"In diesem Artikel haben wir zwei Modelle vorgeschlagen, um alle Daten zu erklären", sagte Professor Semikoz. - Im ersten Modell werden aufgrund der Wechselwirkung kosmischer Strahlen Neutrinos und Gammastrahlung in der nahe gelegenen Region der Galaxie erzeugt. Im zweiten Modell entstanden Neutrinos und Gammastrahlung als Folge des Zerfalls der Dunklen Materie in unserer Galaxie. “
Welches dieser Modelle richtig ist, kann in weiteren Studien anhand der Signalinhomogenität festgestellt werden. Wenn die Quelle des Signals der Zerfall der Dunklen Materie ist, kann die Bedeutung dieser Studie kaum überschätzt werden. Aber selbst im Fall einer nahe gelegenen astrophysikalischen Quelle hatten wir möglicherweise die erste Chance, eine Quelle für kosmische Strahlen zu finden, die die beobachteten Neutrinos und Gammastrahlen erzeugen.
Derzeit wird in Russland am Grund des Baikalsees ein Unterwasser-Neutrino-Teleskop „Gigaton Water Detector“mit einem Volumen von einem Kubikkilometer gebaut. Es ist geplant, dass das Baikal-Teleskop im Jahr 2020 in seiner Empfindlichkeit mit dem IceCube-Experiment vergleichbar wird. Und für die Beobachtung des zentralen Teils unserer Galaxie ist das Baikal-Teleskop noch besser geeignet als IceCube, da es sich auf der Nordhalbkugel befindet (Neutrino-Forscher in der Antarktis beobachten Partikel buchstäblich "durch die Erde").
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