Μια νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι οι αστρονόμοι εντόπισαν νετρίνα υψηλής ενέργειας που προέρχονται από τον Γαλαξία μας, κάτι που θα μπορούσε να ανοίξει ένα συναρπαστικό νέο παράθυρο για έρευνα.
νετρίνα Είναι εξαιρετικά δύσκολο να εντοπιστούν, επειδή σπάνια συγκρούονται με άτομα. Μόλυβδος αξίας έτους φωτός θα σταματήσει περίπου τα μισά νετρίνα να περνούν μέσα από αυτό (κάτι που εξηγεί γιατί τα νετρίνα ονομάζονται «σωματίδια φάντασμα»).
Τα νετρίνα δημιουργούνται από ραδιενεργό διάσπαση, όπως σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, ή όταν ασυνήθιστα υψηλής ενέργειας σωματίδια συγκρούονται με άτομα. Τα πιο εκπληκτικά είδη έχουν ενέργειες εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια φορές υψηλότερες από αυτές που παράγονται από τις αντιδράσεις σύντηξης που τα τροφοδοτούν αστέρια.
Σχετίζεται με: Τα «εργοστάσια νετρίνων» θα μπορούσαν να βρουν λύση στο μυστήριο των κοσμικών ακτίνων
Είναι γνωστό ότι τα νετρίνα υψηλής ενέργειας προέρχονται από εξωγήινους γαλαξίες Γαλαξίας. Αλλά οι ερευνητές υποπτεύονται εδώ και καιρό ότι ο γαλαξίας μας είναι επίσης μια πηγή. Για παράδειγμα, όταν κοσμικές ακτίνες – Οι ατομικοί πυρήνες κινούνται με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός – χτυπώντας σκόνη και αέριο, δημιουργώντας ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας και νετρίνα. Προηγούμενη έρευνα ανίχνευσε ακτίνες γάμμα από το επίπεδο του Γαλαξία, έτσι οι επιστήμονες περίμεναν νετρίνα υψηλής ενέργειας και από εκεί.
Υπήρξαν αναφορές σε μια τέτοια αναζωπύρωση, αλλά η επιβεβαίωση έχει μέχρι στιγμής αποδειχθεί άπιαστη. Η νέα μελέτη ρίχνει μια άλλη ματιά Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube Στο σταθμό Amundsen-Scott Southpole. Το IceCube είναι ενσωματωμένο σε έναν γιγατόνο (1 δισεκατομμύριο τόνους) πάγου, καθιστώντας τον τον πρώτο ανιχνευτή νετρίνων γιγατόνων που κατασκευάστηκε ποτέ.
Το IceCube περιλαμβάνει 0,24 κυβικά μίλια (1 κυβικό χιλιόμετρο) πάγου της Ανταρκτικής που περιέχει περισσότερους από 5.000 αισθητήρες φωτός. Αυτά τα όργανα παρακολουθούν τις μοναδικές λάμψεις φωτός που προκύπτουν από τις σπάνιες περιπτώσεις στις οποίες τα νετρίνα συγκρούονται με άτομα.
Η ερευνητική ομάδα επικεντρώθηκε στο επίπεδο του Γαλαξία, την πυκνή περιοχή στον Γαλαξία γαλαξίας που βρίσκεται κατά μήκος του ισημερινού του Γαλαξία. Μελέτησαν 10 χρόνια δεδομένων του IceCube, αναλύοντας 60.000 νετρίνα — 30 φορές περισσότερα από προηγούμενες έρευνες για νετρίνα στο γαλαξιακό επίπεδο.
Αυτό ήταν πιο δύσκολο από ό,τι φαινόταν, επειδή τα νετρίνα υποβάθρου που παράγονται από τις κοσμικές ακτίνες συγκρούονται με σωματίδια στο ατμόσφαιρα της γης Σύρετε τις προσπάθειες για να ξεχωρίσετε τα νετρίνα από μακριά.
Οι ερευνητές συνήθιζαν να ξεπερνούν αυτήν την πρόκληση τεχνητή νοημοσύνη Τεχνολογία ανάλυσης δεδομένων IceCube. Αυτό βοήθησε να απαλλαγούμε από τα νετρίνα στην ατμόσφαιρα, η παραγωγή των οποίων τείνει να παράγει άλλα σωματίδια που το παρατηρητήριο μπορεί επίσης να ανιχνεύσει.
Αυτή η εργασία εντόπισε νετρίνα υψηλής ενέργειας που πιθανότατα προέρχονταν από το γαλαξιακό επίπεδο του Γαλαξία.
«Αυτή η παρατήρηση των νετρίνων υψηλής ενέργειας ανοίγει ένα εντελώς νέο παράθυρο για τη μελέτη των ιδιοτήτων του γαλαξία που φιλοξενεί μας», δήλωσε στο Space.com ο συν-συγγραφέας της μελέτης Mirko Honfeld, αστροφυσικός στο TU Dortmund στη Γερμανία.
«Νομίζω ότι είναι συναρπαστικό να βλέπεις το νεαρό πεδίο της αστρονομίας των νετρίνων να αναπτύσσεται με τέτοιο εκθετικό ρυθμό», πρόσθεσε ο Χόενφελντ. «Χρειάστηκαν δεκαετίες για να οραματιστούμε ένα τηλεσκόπιο νετρίνων όπως το IceCube, και μόλις τα τελευταία χρόνια, έχουμε δει ένα πλήθος συναρπαστικών παρατηρήσεων, συμπεριλαμβανομένων των πρώτων στοιχείων εξωγαλαξιακών πηγών. Τώρα, με αυτά τα αποτελέσματα, πετύχαμε ένα νέο ορόσημο στην αστρονομία των νετρίνων».
Αν και τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα νετρίνα που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα προέρχονται από τον δικό μας γαλαξία, το IceCube δεν είναι επί του παρόντος αρκετά ευαίσθητο για να καθορίσει τις πηγές τους. Μπορεί να εμφανίζονται με διάχυτο τρόπο, είπε ο Hüennefeld, ή ένας μεγάλος αριθμός από αυτούς μπορεί να προέρχεται από συγκεκριμένα σημεία του ουρανού.
«Αυτό που είναι ενδιαφέρον με αυτά τα αποτελέσματα είναι ότι, σε αντίθεση με τα φωτόνια, η γαλαξιακή εκπομπή νετρίνων φθορίζεται από μια εξωγαλαξιακή ροή νετρίνων», είπε ο Henfeld.
Τα επόμενα χρόνια, το IceCube θα λάβει αναβαθμίσεις στον ανιχνευτή που «θα αυξήσουν την ευαισθησία του, επιτρέποντάς μας να έχουμε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα του Γαλαξία στα νετρίνα στο εγγύς μέλλον», είπε ο Hüennefeld. “Η απάντηση σε αυτές τις ερωτήσεις θα έχει συνέπειες για την κατανόησή μας για τις κοσμικές ακτίνες και την προέλευσή τους, καθώς και γενικότερα για τις συναγόμενες ιδιότητες του γαλαξία μας”.
Οι επιστήμονες εξηγούν λεπτομερώς τα ευρήματά τους Διαδικτυακά την Πέμπτη (29 Ιουνίου) στο περιοδικό Science.
“Ερασιτέχνης διοργανωτής. Εξαιρετικά ταπεινός web maven. Ειδικός κοινωνικών μέσων Wannabe. Δημιουργός. Thinker.”