نوترینوها از یک کهکشان عجیب و مبهم کشف شده اند

ردیابی نوترینوهای کیهانی دشوار است – آنها قبلاً فقط یک بار انجام شده اند – اما محققان رصدخانه IceCube در قطب جنوب 79 مورد از آنها را به کهکشان اصلی خود ردیابی کرده اند.

توسط لیا کرین

رصدخانه نوترینو IceCube در قطب جنوب منبع دوم نوترینوهای پرانرژی را از فضا پیدا کرده است. شناخته شده است که این ذرات به سختی قابل تشخیص هستند و به سختی می توان آنها را به منابع خود ردیابی کرد، اما آنها به کل جهان می گویند. این یافته به درک بهتر محل شکل گیری آنها کمک می کند.

محققان IceCube به رهبری فرانسیس هالزن در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، اولین منبع قطعی یک نوترینوی کیهانی پرانرژی را در سال 2017 پیدا کردند: انفجاری به نام TXS 0506+056 که انرژی عظیمی را به سمت زمین پرتاب کرد. این کشف با کمک چندین تلسکوپ دیگر انجام شد، اما با استفاده از روشی به روز شده برای تجزیه و تحلیل تقریباً یک دهه داده، تیم توانست منبع دومین نوترینو به نام NGC 1068 را بدون هیچ کمک خارجی بیابد.

محققان 79 نوترینو پر انرژی را در این کهکشان نسبتاً نزدیک ردیابی کردند. هالزن می‌گوید: «زمانی که ما برای اولین بار این داده‌های 10 ساله را منتشر کردیم، NCG 1068 آنجا بود، اما مطمئن نبودیم که آیا این یک نوسان پس‌زمینه است یا یک منبع واقعی است. اکنون می‌دانیم که اینها نوسان نیستند.»

نوترینوهای کیهانی زمانی تولید می شوند که یک پروتون با ذره دیگری برخورد می کند و در نتیجه رگباری از ذرات بنیادی ایجاد می شود که برخی از آنها متعاقباً تجزیه می شوند و نوترینو آزاد می کنند. به نظر می رسد NGC 1068 یک محیط تقریباً عالی برای این اتفاق باشد. این یک کهکشان فعال است، به این معنی که سیاهچاله مرکزی آن مواد را می بلعد و تشعشعات قدرتمندی ایجاد می کند. اما مرکز آن توسط یک گره متراکم از گاز و غبار احاطه شده است که سیاهچاله را پنهان می کند در حالی که به تشعشع چیزی می دهد تا به آن سفر کند تا نوترینو تولید کند.

کهکشان‌هایی مانند این فعال‌تر از بلازارهایی مانند TXS 0506+056 هستند، بنابراین این کشف ممکن است به توضیح اینکه چرا نوترینوهای کیهانی زیادی در اطراف جهان شناور هستند کمک کند. “انتشار دادن [flow of neutrinos] هالزن می گوید: ما آن را از کیهان حدود 100 برابر بزرگتر از آنچه از این منبع واحد به دست می آوریم، می بینیم، بنابراین هنوز جای شگفتی وجود دارد، اما اگر بخواهم کیف پولم را شرط بندی کنم، روی چنین چیزهایی خواهد بود.

محققان اکنون در حال کار برای بهبود روش های تحلیلی خود و ارتقای آشکارساز هستند تا بتوانیم نوترینوهای بیشتری را ردیابی کنیم و درک بهتری از نحوه ساخت آنها به دست آوریم.

مرجع مجله: علومDOI: 10.1126 / science.abg3395

برای سفر در سراسر کهکشان و فراتر از آن، هر جمعه، برای خبرنامه رایگان Launchpad ما ثبت نام کنید