13 февраля 2023 года глубоководный нейтринный телескоп KM3NeT зафиксировал событие, получившее название KM3−23 0213A. Его детектор ARCA уловил нейтрино с чрезвычайно высокой энергией — она составила около 220 петаэлектронвольт (ПэВ), что является самым большим значением, зафиксированным на сегодняшний день. Спустя два года, 12 февраля 2025 года, в журнале Nature вышла статья об этом удивительном открытии.
Но откуда к нам могла прилететь эта ультра высокоэнергетическая частица? На этот вопрос ответил международный коллектив ученых, объединивший участников консорциума KM3NeT и другие группы астрофизиков, в том числе сотрудников лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной ЛФИ МФТИ и их коллег из ИЯИ РАН, ФИАН и КГУ.
Ученые проделали многоступенчатый анализ. Сначала они провели сбор многочастотных данных, используя архивные данные и новые, специально проведенные наблюдения. Были проанализированы данные в радиодиапазоне, полученные с помощью РСДБ-сетей и одиночных радиотелескопов (OVRO, РАТАН-600 и др.)), а также рентгеновские (Swift‑XRT, Chandra, eROSITA), гамма- (Fermi‑LAT) и оптические данные. Затем на основе методик, разработанных в предыдущих исследованиях, была составлена выборка из 17 кандидатов‑блазаров. После этого исследователи провели анализ временных корреляций — поиск связи во времени между вспышками в различных диапазонах (радио, рентген, гамма) и временем прихода нейтрино. Наиболее примечательной оказалась радио‑вспышка, зафиксированная в объекте PMN J0606‑0724, совпавшая с событием KM3‑23 0213A с вероятностью случайного совпадения всего лишь 0,26%.
«Результаты нашей работы подчеркивают важность объединения наблюдений в различных диапазонах — от радио до гамма‑лучей — для всестороннего понимания экстремальных процессов во Вселенной, — рассказал Александр Попков, научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной ЛФИ МФТИ. — Понимание того, как в блазарах возникают ультра‑высокоэнергетические нейтрино, может привести к пересмотру моделей ускорения космических лучей, что, в свою очередь, имеет значение для фундаментальной физики и космологии».
Но откуда к нам могла прилететь эта ультра высокоэнергетическая частица? На этот вопрос ответил международный коллектив ученых, объединивший участников консорциума KM3NeT и другие группы астрофизиков, в том числе сотрудников лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной ЛФИ МФТИ и их коллег из ИЯИ РАН, ФИАН и КГУ.
Ученые проделали многоступенчатый анализ. Сначала они провели сбор многочастотных данных, используя архивные данные и новые, специально проведенные наблюдения. Были проанализированы данные в радиодиапазоне, полученные с помощью РСДБ-сетей и одиночных радиотелескопов (OVRO, РАТАН-600 и др.)), а также рентгеновские (Swift‑XRT, Chandra, eROSITA), гамма- (Fermi‑LAT) и оптические данные. Затем на основе методик, разработанных в предыдущих исследованиях, была составлена выборка из 17 кандидатов‑блазаров. После этого исследователи провели анализ временных корреляций — поиск связи во времени между вспышками в различных диапазонах (радио, рентген, гамма) и временем прихода нейтрино. Наиболее примечательной оказалась радио‑вспышка, зафиксированная в объекте PMN J0606‑0724, совпавшая с событием KM3‑23 0213A с вероятностью случайного совпадения всего лишь 0,26%.
«Результаты нашей работы подчеркивают важность объединения наблюдений в различных диапазонах — от радио до гамма‑лучей — для всестороннего понимания экстремальных процессов во Вселенной, — рассказал Александр Попков, научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной ЛФИ МФТИ. — Понимание того, как в блазарах возникают ультра‑высокоэнергетические нейтрино, может привести к пересмотру моделей ускорения космических лучей, что, в свою очередь, имеет значение для фундаментальной физики и космологии».
По результатам их работы вышел препринт, а о работе подробно рассказывает журнал «За науку».
Лаборатория фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной приглашает студентов и аспирантов для выполнения проектов дипломных работ и диссертаций для уровней бакалавров, магистров, кандидатов физико-математических наук в рамках научных направлений в области наблюдательной и теоретической астрофизики. Подробнее — на странице «Предлагаемые проекты» сайта лаборатории.