Teleskop neutrinowy w jeziorze Bajkał wykrył sygnał z rozbłysku radiowego blazara
22 grudnia 2021
8 grudnia 2021 znajdujący się w wodach jeziora Bajkał na Syberii teleskop Baikal-GVD zarejestrował przypadek oddziaływania, które prawdopodobnie pochodzi od neutrina o bardzo wysokiej energii, 43 TeV. Przypadek ten jest szczególnie warty uwagi, gdyż kierunek jego nadejścia pokrywa się na niebie z położeniem blazaru PKS 0735+17, a więc znane jest jego ewentualne źródło, a ponadto pojawia się on zaledwie 4 godziny po zaobserwowaniu innego sygnału neutrinowego w eksperymencie IceCube na Antarktydzie, który to sygnał prawdopodobnie pochodzi z tego samego źródła. Informacja ta została opublikowana na platformie Astronomer’s Telegram 14 grudnia 2021 (ATel #15112).
Blazar (odległa, aktywna galaktyka, emitująca silny strumień promieniowania w kierunku Ziemi) PKS 0735+17 jest jednym z najjaśniejszych obiektów tego typu na niebie i stanowi poważnego kandydata na źródło neutrin bardzo wysokich energii, a ponadto obecnie emituje potężny rozbłysk w zakresie promieniowania gamma, rentgenowskiego i radiowego. Ten potężny rozbłysk wraz z obserwacją dwóch prawdopodobnych sygnałów od neutrin z jednego źródła stanowią niezwykle wyjątkowe wydarzenie.
Neutrina to cząstki elementarne, które oddziałują bardzo słabo, a co za tym idzie – bardzo rzadko. Dzięki temu niosą one niezaburzoną informację o źródle ich pochodzenia, które może znajdować się niezwykle daleko. Z drugiej strony, neutrino jest bardzo trudne do wykrycia, dlatego potrzebne są bardzo duże detektory, o objętości aktywnej rzędu kilometra sześciennego. Teleskop Baikal-GVD jest właśnie takim detektorem, pokrywa obecnie objętość ok. 0.5 km3 i zlokalizowany jest w czystych wodach jeziora Bajkał na Syberii, ciągle też trwa jego rozbudowa w celu osiągnięcia objętości aktywnej 1 km3. Jego celem jest rejestracja sygnałów pochodzących od cząstek wtórnych, powstałych we wspomnianych, rzadkich oddziaływaniach neutrin. Takie sygnały to błyski światła, tzw. promieniowania Czerenkowa.
Teleskop Baikal-GVD budowany jest wspólnym wysiłkiem międzynarodowej współpracy z wiodącą rolą Instytutu Badań Jądrowych w Moskwie i Zjednoczonego Instytutu Badań Jądrowych w Dubnej. W projekcie bierze także udział grupa fizyków z IFJ PAN pod kierunkiem dr. hab. Pawła Maleckiego. W projekt zaangażowanych jest łącznie około 70 naukowców i inżynierów z 11 ośrodków badawczych z Rosji, Niemiec, Polski, Czech, Słowacji i Kazachstanu. Nie tak dawno (informowaliśmy o tym 9.04.2021) zakończył się pierwszy etap jego budowy.
Baikal-GVD nie jest oczywiście jedynym tego typu detektorem. Wspomniany już detektor IceCube znajduje się w lodach Antarktydy i działa już od 2010 roku. Jest on jednak zorientowany przede wszystkim na obserwację północnej półkuli nieba, podczas gdy Baikal-GVD „patrzy” na południe (czyli w stronę np. centrum galaktyki Drogi Mlecznej). Na półkuli północnej jest także konstruowany teleskop KM3Net, który jednak pokrywa na razie dużo mniejszą objętość aktywną.
Doniesienie na stronach ZIBJ w Dubnej
Strona krakowskiej grupy Baikal-GVD
[PDF]