Derinlere gömülü devasa bir nötrino gözlemevi Antarktika buzu şimdiye kadar bulunan anlaşılması zor parçacıkların yalnızca ikinci galaktik dışı kaynağını keşfetti.
Sonuçlarda geçen hafta yayınlandı Bilim, IceCube işbirliği, Dünya'dan yaklaşık 1068 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 47 adlı bir "aktif galaksiden" nötrinoların tespit edildiğini bildiriyor.
Bir Nötrino Nasıl Tespit Edilir
Nötrinolar, genellikle başka hiçbir şeyle etkileşime girmeyen çok utangaç temel parçacıklardır. 1950'lerde ilk kez tespit edildiklerinde, fizikçiler bir şekilde astronomi için ideal olacaklarını çok geçmeden anladılar.
Nötrinoların diğer parçacıklarla çok nadiren bir ilgisi olduğundan, evren boyunca engelsiz seyahat edebilirler. Ancak utangaçlıkları da fark edilmelerini zorlaştırır. Yararlı olacak kadar yakalamak için çok büyük bir dedektöre ihtiyacınız var.
İşte burada IceCube devreye giriyor. 2005'ten 2011'e kadar yedi yaz boyunca Amerika'nın Amundsen–Scott Güney Kutbu İstasyonu'ndaki bilim adamları bir sıcak su matkabı ile buzda 86 delik açtılar. Her bir delik yaklaşık 2.5 kilometre derinliğinde, yaklaşık 60 santimetre genişliğinde ve uzun bir kabloya bağlı 60 basketbol boyutunda ışık dedektörü içeriyor.
Bu, nötrinoları tespit etmemize nasıl yardımcı olur? Bazen, bir nötrino, bir dedektörün yakınındaki buzda bir proton veya nötrona çarpacaktır. Çarpışma, müon adı verilen çok daha ağır bir parçacık üretir ve o kadar hızlı hareket eder ki, ışık dedektörlerinin yakalayabileceği mavi bir parıltı yayar.
Bu ışığın farklı dedektörlere ne zaman ulaştığı ölçülerek müon (ve nötrino)nun geldiği yön hesaplanabilir. Parçacık enerjilerine bakıldığında, IceCube'un tespit ettiği nötrinoların çoğunun Dünya atmosferinde yaratıldığı ortaya çıkıyor.
Ancak nötrinoların küçük bir kısmı uzaydan geliyor. 2022 itibariyle, uzak evrendeki bir yerden binlerce nötrino tespit edildi.
Nötrinolar nereden geliyor?
Herhangi bir belirgin parlak nokta ortaya çıkmadan, her yönden oldukça düzgün bir şekilde geliyorlar. Bu, orada bir sürü nötrino kaynağı olması gerektiği anlamına gelir.
Ama bu kaynaklar nelerdir? Aktif gökadalar, kuasarlar, blazarlar ve gama ışını patlamaları gibi pek çok aday, kulağa egzotik gelen nesneler var.
2018'de IceCube, tanımlanan ilk yüksek enerjili nötrino yayıcının keşfini duyurdu: Dünya yönünde yüksek enerjili parçacıklardan oluşan bir jet ateşleyen belirli bir galaksi türü olan bir blazar.
TXS 0506+056 olarak bilinen blazar, IceCube'un tek bir yüksek enerjili nötrino görüp acil bir astronomun telgrafını göndermesinden sonra tanımlandı. Diğer teleskoplar TXS 0506+056'ya bakmak için çabaladılar ve aynı zamanda çok fazla gama ışını yaydığını keşfettiler.
Bu mantıklı, çünkü blazarların protonları aşırı hızlara çıkararak çalıştığını düşünüyoruz ve bu yüksek enerjili protonlar daha sonra hem gama ışınları hem de nötrinolar üretmek için diğer gaz ve radyasyonla etkileşime giriyor.
Aktif Bir Galaksi
Blazar, şimdiye kadar keşfedilen ilk ekstra galaktik kaynaktı. Bu yeni çalışmada, IceCube ikinciyi belirledi.
IceCube bilim adamları, nötrino yönleri ve enerjisinin daha keskin ölçümlerini çıkarmak için yeni ve gösterişli yöntemler uygulayarak topladıkları ilk on yıllık verileri yeniden incelediler.
Sonuç olarak, arka plandaki nötrino parıltısında zaten ilginç olan bir parlak nokta daha keskin bir odak haline geldi. Yaklaşık 80 nötrino, NGC 1068 (Fransız gökbilimci Charles Messier tarafından yaratılan 77. yüzyıldan kalma ünlü ilginç astronomik nesneler kataloğundaki 77. kayıt olduğu için M18 olarak da bilinir) adlı oldukça yakın, iyi çalışılmış bir gökadadan gelmişti.
Dünya'dan yaklaşık 47 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 1068, son derece parlak bir çekirdeğe sahip, bilinen bir "aktif gökada"dır. Blazar TXS 100+0506'dan yaklaşık 056 kat daha yakındır ve bize göre açısı, çekirdeğinden gelen gama ışınlarının toz tarafından görüşümüzün engellendiği anlamına gelir. Bununla birlikte, nötrinolar mutlu bir şekilde doğrudan tozu ve uzayı yakınlaştırır.
Bu yeni keşif, astrofizikçilere ve astronomlara, NGC 1068'in içinde tam olarak neler olup bittiği hakkında zengin bir bilgi sağlayacak. Galaksinin iç çekirdeğinin nasıl çalıştığını açıklamaya çalışan yüzlerce makale var ve yeni IceCube verileri, nötrinolar hakkında bazı bilgiler ekliyor. bu modelleri geliştirmeye yardımcı olacaktır.
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
Resim Kredi: NASA / ESA / A. van der Hoeven
