Високоенергийното неутрино остава един от най-загадъчните продукти на астрофизичните процеси. Поради изключително слабото му взаимодействие с материята източниците му се установяват само в редки случаи, поради което всяка такава находка представлява особен интерес. Ново проучване показа, че източникът на едно от подобните събития може да е не активна свръхмасивна черна дупка, както се предполагаше по-рано, а галактика с необичайно интензивно звездообразуване.

Неутриното се регистрира косвено – чрез вторични частици, възникващи при взаимодействието им с материята на детекторите. Тъй като по време на пътуването си из Вселената почти не се отклонява от магнитните полета и рядко се сблъсква с материя, то запазва информация за посоката към източника. Въпреки това, учените не винаги успяват да възстановят местоположението му с висока точност.

В преобладаващото мнозинство от онези редки случаи, когато източникът на неутрино е бил идентифициран с висока степен на точност, той се е оказал свръхмасивна черна дупка – активно ядро на галактика. Там протичат наистина екстремни енергийни процеси, в хода на които също възниква неутрино с висока енергия. Ето защо при търсенето на неутрино от събитието IC 210922A, което беше регистрирано на 22 септември 2021 година от обсерваторията IceCube в антарктическия лед астрономите очакваха да открият поредната свръхмасивна черна дупка в центъра на някоя галактика, но това не беше така.

Източникът на събитието с високоенергийно неутрино IC 210922A е област, обгърната от прах в галактиката JCMT0402−0424, наречена „Shadow Blaster“, разположена на разстояние от около 11 милиарда светлинни години от Земята. Там не бяха открити никакви признаци за свръхмасивна черна дупка, но за сметка на това беше установено изключително активно образуване на нови звезди.

Гъстите облаци от прах надеждно скриваха галактиката от наблюдения в оптичния диапазон, затова астрономите се възползваха от възможностите на радиотелескопа ALMA. По благоприятно стечение на обстоятелствата наблюдаваната галактика се оказа увеличена няколко пъти благодарение на гравитационното лещиране: масивна елиптична галактика на преден план изкриви и усили светлината на далечния обект, създавайки четири изкривени, но по-големи и по-подробни изображения на „Shadow Blaster“.

Наблюдението в рентгеновия и гама диапазона, както и анализът на молекулярния газ по линиите на CO и неутралния въглерод не показаха картина, характерна за газ, нагряван от централна черна дупка. Напротив, данните сочат към компактна вълна на звездообразуване: стотици слънчеви маси вещество годишно се превръщат в нови звезди и това се случва в компактна централна област с размери едва 1500 светлинни години.

Такава среда с висока плътност и наситена с енергия може да действа като естествен ускорител на космическите лъчи. Високоенергийните частици, намиращи се в плътния газ многократно се сблъскват с веществото, като създават краткоживеещи частици, чиито разпади от своя страна генерират гама-кванти и неутрино.

Това не е неопровержимо доказателство за регистрирано на Земята събитие с участието на неутрино, но е най-вероятният кандидат за такова, а вероятността за случайно съвпадение се оценява на около 1% или по-малко, но ако приемем, че такива компактни прахови галактики са широко разпространени, те могат да допринесат със забележим, макар и не основен дял към високоенергийния неутринен фон – от порядъка на 15%, а в някои модели до 20%. Ето така неочаквано се появи нов източник на високоенергийно космическо неутрино.