Международная группа IceCube Collaboration, состоящая более чем из 350 ученых, впервые представила доказательства эмиссии высокоэнергетических нейтрино из Млечного Пути. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Нейтрино, энергия которых в миллионы и миллиарды раз выше, чем энергия нейтрино, образующихся в результате термоядерных реакций в недрах звезд, были обнаружены нейтринной обсерваторией IceCube на станции Амундсен-Скотт в Антарктиде. Они возникают в результате взаимодействия между космическими лучами, состоящими из протонов, и более тяжелыми ядрами.
Поиски высокоэнергетических нейтрино были сосредоточены в небе Южного полушария, поскольку основная часть нейтринного излучения, исходящего из галактической плоскости, исходит из региона вблизи центра Млечного Пути. Однако до сих пор фон мюонов и нейтрино, образующихся в результате взаимодействия космических лучей с атмосферой Земли, создавал серьезные помехи.
Набор данных, использованный в исследовании, включал 60 000 нейтрино, охватывающих 10 лет наблюдений IceCube, что составляет в 30 раз больше событий, чем содержалось в выборке, использованной в предыдущем анализе излучения из галактической плоскости.
Исследователи объединили методы машинного обучения с выявлением каскадных событий, порождаемых столкновением мюонных нейтрино, исходящих с северной стороны неба, со льдом и горными породами под обсерваторией. Это позволило усилить чувствительность поиска высокоэнергетических нейтрино в три раза.