Ученые получили первое изображение Млечного Пути при помощи частиц нейтрино. Сделать это удалось с помощью обсерватории IceCube. Работа представлена в журнале Science.
Ученые знают, как выглядит наша Галактика Млечный Путь, благодаря изображениям, полученным при наблюдении за светом и электромагнитными волнами в разных диапазонах. Теперь ученые получили новую «фотографию» нашей Галактики, определив происхождение десятков тысяч нейтрино — фундаментальных частиц, масса которых очень мала, а электрический заряд отсутствует. Нейтрино очень слабо взаимодействует с другими веществами, поэтому преодолевает любые материи, и ничто не может его остановить.
Чтобы получить изображение Галактики с помощью нейтрино, ученые использовали нейтринную обсерваторию IceCube. Она находит признаки нейтрино, прилетающих к нам из космоса, используя сеть из тысяч датчиков, которые расположены под километром чистого льда. Когда частицы взаимодействуют со льдом, они производят слабые узоры света, которые обнаруживают датчики. Некоторые из этих узоров указывают на определенную область неба. Так ученые понимают, откуда прилетела частица. А другие узоры создают «пушистые шары света» в прозрачном льду.
Ранее мюоны и нейтрино, которые образуются, когда космические лучи взаимодействуют с атмосферой Земли, мешали увидеть полную картину. Ученые разработали метод анализа, который отсеивает ненужные частицы и помогает получить четкое изображение. Для этого они создали алгоритм машинного обучения, который сравнивал относительное положение, размер и энергию более чем 60 тысяч шаров света, которые зарегистрировала IceCube за 10 лет.
Так искусственный интеллект создал уникальное изображение нашей Галактики. На нем показаны яркие пятна, соответствующие местам в Млечном Пути, которые, как предполагалось, испускают нейтрино. Именно там были обнаружены гамма-лучи, которые, как считали ученые, появились из-за столкновения между космическими лучами и межзвездным газом, а они теоретически также должны производить нейтрино.
«Интересно то, что, в отличие от света любой длины волны, на нейтринном изображении Вселенная затмевает близлежащие источники в нашей собственной Галактике», — отметил Фрэнсис Халзен из Висконсинского университета в Мадисоне.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
