Астрономы использовали Большую миллиметровую/субмиллиметровую решетку Атакамы (ALMA) и эффект гравитационного линзирования, чтобы отследить источник нейтринного события высокой энергии, и неожиданно обнаружили далекую галактику с глубокой пылью, которая долгое время была скрыта во Вселенной. Эта галактика называется JCMT0402-0424 и находится на расстоянии около 11 миллиардов световых лет от Земли. Исследовательская группа дала ему более яркое прозвище — «Теневой бластер».

Первоначально люди думали, что ее энергия исходит от сверхмассивной черной дыры, но последние наблюдения показывают, что на самом деле движущей силой ее активности может быть чрезвычайно бурное звездообразование.

Открытие напрямую связано с нейтринным событием высокой энергии под названием IC 210922A. Событие было впервые обнаружено нейтринной обсерваторией IceCube в Антарктиде, а затем международная исследовательская группа из нескольких учреждений провела последующие наблюдения в надежде найти небесный источник нейтрино. Большинство из немногих известных в прошлом источников нейтрино были связаны со сверхмассивными черными дырами, но их количество было слишком мало, чтобы объяснить большое количество нейтрино высоких энергий, обнаруженных астрономами во Вселенной.

Чтобы дополнительно подтвердить источник сигнала, исследователи использовали ALMA и другие телескопы для наблюдения за Shadow Blaster. Галактика почти полностью скрыта пылью в видимом свете, но необычайно ярка в субмиллиметровых длинах волн и поэтому недостаточно идентифицирована. Что еще более важно, между Землей и этой галактикой находится еще одна галактика. Эта галактика на переднем плане действует как «гравитационная линза», изгибая и усиливая радиоволны на расстоянии, что эквивалентно предоставлению астрономам естественного телескопа.

Используя этот эффект естественного увеличения, исследовательская группа смогла более подробно изучить внутреннюю структуру Shadow Blaster. Результаты показывают, что внутри галактики нет никаких признаков высокоэнергетического излучения, связанного с типичными сверхмассивными черными дырами. Вместо этого они указывают на другое объяснение: газ и пыль здесь, вероятно, нагреваются в результате необычайно сильной активности звездообразования. Далее исследователи обнаружили, что в центре галактики находится очень плотное «компактное ядро» с большим количеством газа и пыли, сжатое на площади около 1500 световых лет. Эта чрезвычайно плотная среда является одним из идеальных условий для производства нейтрино высоких энергий.

Исследовательская группа считает, что этот результат открывает новое направление для понимания источника нейтрино высоких энергий во Вселенной. В прошлом сверхмассивные черные дыры обычно считались основными производителями нейтрино, но появление Shadow Blaster показывает, что компактные галактики с богатой пылью и активными звездными взрывами также могут быть важными источниками. По оценкам исследователей, такие галактики могут вносить значительную часть фона высокоэнергетических нейтрино во Вселенной, возможно, до 20%.

Это исследование также дает новые ответы на давний вопрос: «Откуда во Вселенной берутся нейтрино высоких энергий?» Если последующие наблюдения продолжат подтверждать этот вывод, то понимание астрономическим сообществом источника нейтрино больше не будет ограничиваться моделями с доминированием черных дыр, а необходимо будет включить скрытые галактики с бурным звездообразованием в основную объяснительную структуру. Это, несомненно, важное достижение для современной астрофизики, а также показывает, что галактики, затемненные пылью и трудные для непосредственного наблюдения, могут содержать ключ к разгадке глубоких загадок Вселенной.