ИцеЦубе неутрина анализа повезује могући галактички извор космичких зрака

Пошто је француски физичар Пјер Оже предложио 1939. године ко што космички зраци Морају да носе огромне количине енергије, а научници су се питали шта би могло да произведе ове моћне кластере протона и неутрона који падају кишом на Земљину атмосферу. Један од могућих начина да се идентификују такви извори је да се пониште путеви космичких неутрина високе енергије на свом путу до Земље, пошто настају од космичких зрака који се сударају са материјом или радијацијом, што резултира честицама које се затим распадају у неутрине и гама зраке.

Научници са ледена коцка Антарктичка неутрина опсерваторија је сада анализирала деценијску вредност ових открића неутрина и пронашла доказе да је активна галаксија тзв. Месије 77 (такође позната као галаксија лигње) је снажан кандидат за један високоенергетски емитер неутрина, према Нови папир Објављено у часопису Сциенце. То доводи астрофизичаре корак ближе решавању мистерије порекла космичких зрака високе енергије.

„Ово запажање представља зору способности да се заиста уради неутрина астрономија“, Џенет Конрад, чланица ИцеЦубе-а са МИТ-а АПС Пхисицс. „Дуго смо се борили да видимо потенцијалне космичке изворе неутрина од великог интереса и сада смо видели један. Пробили смо баријеру.“

као такав Обавестите нас ранијеИ тхе неутрина Путујте близу брзине светлости. песма Џона Апдајка из 1959. „Цосмиц гал„хвали две најдефинишуће карактеристике неутрина: немају наелектрисање, и деценијама су физичари мислили да немају масу (заправо имају веома малу масу). Неутрини су најзаступљеније субатомске честице у универзуму, али ретко ступају у интеракцију са било којом врстом материјала. Ми смо константно сваке секунде бомбардовани милионима ових сићушних честица, а ипак пролазе кроз нас а да их ми не приметимо. Зато их је Исак Асимов назвао „честице духова“.

Ова ниска стопа реакције ствара неутрине Веома је тешко открити, али пошто је тако лаган, може несметано да побегне (и самим тим углавном непромењен) сударајући се са другим честицама материје. То значи да би могли да пруже вредне трагове астрономима о удаљеним системима, поткрепљени оним што се може научити помоћу телескопа широм електромагнетног спектра, као и гравитационих таласа. Заједно, ови различити извори информација су названи астрономијом „Мултипле Мессенгер“.

Већина ловаца на неутрино закопава своје експерименте дубоко у земљу и боље је поништити гласне сметње из других извора. У случају ИцеЦубе-а, сарадња садржи низ оптичких сензора величине кошаркашке лопте закопаних дубоко у леду Антарктика. У оним ретким приликама када пролазни неутрино ступи у интеракцију са језгром атома у леду, судар производи наелектрисане честице које емитују ултраљубичасто светло и плаве фотоне. Оне се хватају сензорима.

Дакле, ИцеЦубе је добро позициониран да помогне научницима да унапреде своје знање о пореклу високоенергетских космичких зрака. Као Натали Волкофер убедљиво Објашњено у Куанта 2021:

Космички зрак је само атомско језгро – протон или група протона и неутрона. Међутим, ретки космички зраци познати као „ултраенергетски космички зраци“ имају исто толико енергије као и професионално сервиране тениске лоптице. Они су милионе пута енергичнији од протона који круже око кружног тунела Великог хадронског сударача у Европи са 99,9999991% брзине светлости. У ствари, најенергетнији космички зраци икада откривени, названи „ох, боже“ честица, пали су у небо 1991. године брзином од 99,9999999999999999999951 посто брзине светлости, дајући му енергију кугле за куглање која је пала са висине рамена на доле. .

Али одакле потичу тако моћни космички зраци? Једна од јаких могућности Активна галактичка језгра (АГНс), пронађене у средини неких галаксија. Његова енергија потиче од супермасивних црних рупа у центру галаксије и/или од ротације црне рупе.