Neutrino je jednou z nejzáhadnějších elementárních částic. Vědci dosud neznají ani jejich hmotnost, neboť je příliš malá. Neutrina volně pronikají předměty, lidmi, a dokonce i naší planetou.

Fyzici se naučili úspěšně detekovat vysokoenergetická neutrina přicházející k nám z vesmíru v jejich interakcích s cíli neutrinových detektorů, ale kde vznikají kosmická neutrina, se dosud nevědělo. Zdroje vesmírných neutrin byly hledány hlavně v paprscích gama, protože se předpokládalo, že tyto částice by měly vznikat společně s gama zářením.

Ruští vědci z Fyzikálního institutu P. N. Lebeděva, Moskevského fyzikálního a technologického institutu a Ústavu jaderných výzkumů RAV porovnali údaje získané pomocí neutronového teleskopu IceCube v Antarktidě s radioastronomickými pozorováními kvasarů, aktivních jader vzdálených galaxií, a našli souvislost mezi vznikem vesmírných neutrin a záblesky kvasarů. Podle vědců se uprostřed takových galaxií nacházejí supermasivní černé díry, které absorbují okolní hmotu. Během pádu hmoty na černou díru je část proudu částic vržena zpět, nabírá rychlost a dochází ke vzniku neutrin, která pak letí rychlostí světla celým vesmírem.

Vysokoenergetická neutrina mohou vznikat pouze s pomocí protonů, které se rozletěly téměř rychlostí světla. Observatoř IceCube Neutrino registruje od roku 2010 vesmírná neutrina a měří jejich energii a směr příchodu.

Po analýze původu neutrin ultravysokých energií - více než 200 bilionů elektronvoltů - autoři zjistili, že směry, z nichž přicházejí neutrina ultravysokých energií na Zemi, ukazují podle údajů ze sítě radioteleskopů po celém světě na jasné kvasary.

Velký úspěch v neutrinové astrofyzice

Vědci použili k prověření své hypotézy údaje ruského radioastronomického teleskopu RATAN-600, který se nachází na severním Kavkaze v Karačajevsko-Čerkesku. Celkem analyzovali asi padesát vysokoenergetických neutrin evidovaných observatoří IceCube. Výsledky potvrdily, že kosmické neutriny s vysokou energií vznikají ve středech kvasarů s masivními černými dírami, akrečními disky a emisemi velmi horkého plynu.

„Před námi vědci hledali zdroj vysokoenergetických neutrin, jak se říká, ,pod lampou‘. Rozhodli jsme se prověřit nestandardní nápad a moc jsme nepočítali s úspěchem. Ale měli jsme štěstí! Dlouholetá společná pozorování na mezinárodních mřížkách radioteleskopů a skvělém ruském RATANu nám umožnila získat tento zajímavý výsledek,“ uvádí tisková zpráva Ústavu jaderných výzkumů RAV slova jednoho z vědců, Jurije Kovaljova z Fyzikálního institutu P. N. Lebeděva a Moskevského fyzikálního a technologického institutu.

„Zpočátku se mi výsledek zdál ,příliš dobrý‘, ale po provedení podrobné analýzy údajů a mnoha testech jsme potvrdili jasnou souvislost mezi neutrinovými událostmi a radiozářením, kterou jsme poté prověřili pomocí dlouholetých měření záblesků záření na radioteleskopu RATAN-600 Speciální astrofyzikální observatoře,“ říká další z autorů článku, Sergej Troický z Ústavu jaderných výzkumů RAV. „Je to velký úspěch v neutrinové astrofyzice a nyní náš objev vyžaduje teoretické vysvětlení.“

Vědci se chystají prověřit svůj výsledek pomocí Bajkalského neutrinového teleskopu Baikal-GVD, který je v současné době dokončován na dně jezera Bajkal a již začal sbírat údaje.