В центре многих галактик скрывается чёрная дыра — объект, предсказанный в решениях уравнений Карла Шварцшильда. Вокруг неё простирается раскалённая корона — область разреженной плазмы, разогретой до миллиардов градусов. По аналогии с солнечной короной, только несравнимо более горячая и плотная, она служит естественным ускорителем частиц. Именно здесь, в этом экстремальном котле, рождаются нейтрино — частицы-призраки, существование которых постулировал Вольфганг Паули, чтобы спасти закон сохранения энергии. Нейтрино почти не взаимодействуют с веществом: чтобы задержать хотя бы половину из них, потребовалась бы свинцовая стена толщиной в световой год — расстояние, которое свет преодолевает за год. Эта аналогия упрощает реальность, но ярко иллюстрирует их поразительную проникающую способность.

Протоны — ядра атомов водорода, захваченные из окружающего газа, — разгоняются до околосветовых скоростей мощными магнитными полями короны. Сталкиваясь с интенсивным рентгеновским излучением, которое испускает та же корона, они вступают в фотоядерные реакции и порождают нейтрино. Ранее считалось, что основным источником таких частиц служат релятивистские струи плазмы — джеты, выбрасываемые активными галактиками. Однако данные антарктической нейтринной обсерватории IceCube — гигантского детектора, вмороженного в лёд, — опровергли эту гипотезу. Анализ событий показал, что главными поставщиками нейтрино оказались спокойные галактики без джетов, где излучает лишь корона. Именно их вклад объясняет почти весь наблюдаемый нейтринный поток вплоть до энергий в петаэлектронвольт (10¹⁵ эВ).

Лишь для частиц с рекордными, ещё более высокими энергиями одного коронального механизма недостаточно — тогда на сцену выходят галактики с релятивистскими струями. Так, объединяя прямые наблюдения «призраков» с теоретическими моделями, мы шаг за шагом восстанавливаем полную картину их происхождения.