Hayalet nötrinolar yakındaki bir galaksinin kalbine bir bakış sağlar

Messier 77’nin göksel çekirdeği, kara deliğin yörüngesindeki toz ve gazın, optik ışığa dayanan teleskoplar gibi tipik yöntemler kullanılarak Dünya’dan bakıldığında nesneyi gizleyeceği şekilde yerleştirilmiştir.

Georgia Institute of Technology’de fizik profesörü olan Ignacio Taboada, “Galaksiyi biraz yandan görüyoruz ve ona yandan baktığımız için kara delik, yakınında dönen malzemenin arkasına saklanıyor” dedi. Araştırmayı yürüten uluslararası işbirliğinin sözcüsü.

Ama nötrinolar – evrendeki en bol ve enerjik parçacıklar –Bu gazdan ve tozdan etkilenmeden geç Çünkü manyetik alanlar, madde veya yerçekimi dahil herhangi bir şeyle nadiren etkileşime girerler. Araştırmacılar, bu hayalet yönün, bilim adamlarına, süper yüklü gazların ve maddenin çevreye nasıl hızlandığı da dahil olmak üzere, daha önce gizlenmiş bir kara deliğin etrafında meydana gelen süreçleri araştırmak için benzeri görülmemiş bir yol sağladığını söyledi.

Dr. Tabouda, “Nötrinolar evrene farklı bir bakış açısıdır. Evrene her yeni bir açıdan baktığınızda, eski yöntemlerle öğrenemeyeceğiniz bir şey öğrenirsiniz” dedi.

Nötrinolar bilgiyi korur Araştırmaya katılan Michigan Eyalet Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı olan Hans Niederhausen’e göre, enerjileri de dahil olmak üzere kaynaklarında oluşturulduklarında damgalanırlar. Aynı enerji nötrinolarla Dünya’ya getirilir.

Dr. Niederhausen, artık bazı nötrinoların nereden geldiğini bildiklerine göre, araştırmacılar, bu parçacıkları yaratan ve hızlandıran Messier 77 içindeki etkileşimlerin nerede meydana geldiğini ve kara deliğin kendisinin davranışını ve doğasını daha iyi anlamak için onları inceliyorlar.

Ayrıca Messier 77’ye benzer aktif süper kütleli kara deliklere sahip galaksilerden gelen diğer nötrinolar için evreni taramayı planlıyorlar. Bu galaksi “bir sonraki nereye bakacağımız konusunda bize çok iyi bir fikir veriyor” diye ekledi.

Çalışmada kullanılan nötrino algılayıcı teleskop, Ice Cube Nötrino GözlemeviABD’deki Amundsen-Scott Güney Kutbu istasyonunun çevresinde bir milyar ton buza gömüldü. Nötrinolar Dünya’dan geçerken bazen buzdaki atomlarla çarpışırlar. Gözlemevi, bu nadir çarpışmaların yan ürünlerini 5.000’den fazla basketbol boyutunda sensör algılar ve bu verileri yüzeydeki bilgisayarlara gönderir.

Öncelikli olarak Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen 279 milyon dolarlık gözlemevi, 2011 yılında tamamlandı ve yılda yaklaşık 100.000 nötrino tespit ediyor. Bu nötrinoların neredeyse tamamı atmosferimizdeki süreçler tarafından yaratılır, ancak her yıl tespit edilen birkaç yüz nötrino, güneş sistemimizin dışından gelir – astrofiziksel nötrinolar olarak bilinir.

Çünkü Nötrinolar maddeye nüfuz eder Ve yaratılış noktalarından düz bir çizgide hatasız seyahat ederek etkilenmeden geçerler. Böylece, araştırmacılar, buz yoluyla fiziksel nötrino iletiminin yönünü çizerek, evrenden kaynağına giden yolunu yeniden yapılandırabilirler.

50’den fazla kurumda yaklaşık 400 bilim insanı, verileri analiz eden uluslararası IceCube işbirliğini oluşturuyor. Gözlemevi tarafından toplandı 2011 ve 2020 yılları arasında Messier 77’den kaynaklanan 79 nötrinoyu tanımlamak için.

Çalışmaya dahil olmayan Imperial College London’da fizik profesörü olan Dr Yoshi Uchida, IceCube’ün astrofiziksel nötrino kaynakları olan bireysel nesneleri keşfinin “oldukça şaşırtıcı” olduğunu söyledi. “10 yıl çalıştıktan sonra, nötrinoları gözlemlemeyi başka bir bilgi kaynağına dönüştürüyor.”

Dr. Tapoada, IceCube’un bu galaksiden çıkan daha fazla nötrino almaya devam edeceğine inandığını söyledi. Wisconsin-Madison Üniversitesi’nden fizikçi ve IceCube’de baş araştırmacı olan Frances Halzen’e göre, bu gelecekteki keşifler yalnızca Messier 77’nin süper kütleli kara deliği hakkında ek ayrıntıları analiz etmeye yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda “astronomideki en eski soruyu” yanıtlamaya da yardımcı olabilir.

Bilim adamları, kozmik ışınların – ışığa yakın hızlarda hareket eden ve Dünya atmosferine çarptıklarında elektromanyetik radyasyon ve bir atom altı parçacık barajı üreten yüksek enerjili proton ve atom çekirdeği akışlarının – varlığını bir yüzyıldan fazla bir süredir biliyorlar. Ancak bu ışınların kökeni ve onları hızlandıran ve bizim yönümüze gönderen mekanizmanın ne olduğu belirsizliğini koruyor.

Dr. Niederhausen, kozmik ışınlar hakkında, “Evrendeki bir şey, onları bu kadar hızlı hareket ettirmek için büyük bir destek verdi” dedi.

Nötrinolar, kozmik ışınların süper kütleli kara delikler gibi yüksek enerjili nesneleri çevreleyen madde ve radyasyonla etkileşimlerinin bir yan ürünüdür, bu nedenle Dr. Halzen ve Taboada, hayalet parçacıkların başlangıçlarına kadar izlenmesinin kozmik ışınların kökenlerinin çözülmesine yardımcı olabileceğini söyledi.

Aylin Woodward’a [email protected] adresinden yazın.