Τα κοσμικά νετρίνα υψηλής ενέργειας προέρχονται από την καρδιά των μακρινών γαλαξιών

Τι επιταχύνει τα αστροφυσικά νετρίνα σε τόσο υψηλές ενέργειες; Αυτό είναι ένα μυστήριο δεκαετίας που οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι έχουν λύσει τώρα. Αυτά τα μικροσκοπικά ουδέτερα σωματίδια εκτοξεύονται στο σύμπαν από blazars, τις ενεργές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στο κέντρο μακρινών γαλαξιών των οποίων ο πίδακας ιονισμένης ύλης είναι στραμμένος πολύ κοντά μας.

Το να κοιτάς τα μπλέιζαρ είναι σαν να κοιτάς κάτω από την κάννη ενός κοσμικού όπλου. Το φως που εκπέμπεται από τους σχετικιστικούς πίδακες τους ξεπερνά εύκολα το φως των υπολοίπων γαλαξιών που φιλοξενούν. Και δεν είναι μόνο φως. Πριν από αρκετά χρόνια, το πείραμα με νετρίνο IceCube στην Ανταρκτική παρακολούθησε ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας πίσω στην πηγή του, το blazar TXS 0506+056.

Αλλά αυτή ήταν μια ενιαία ανίχνευση, έτσι οι ερευνητές ξεκίνησαν να βρουν εάν τα blazars μπορούν να εξηγήσουν τα κοσμικά νετρίνα στο σύνολό τους. Γύρισαν για άλλη μια φορά στο IceCube.

Τα νετρίνα έχουν μικροσκοπικές μάζες και δεν έχουν φορτίο, κάτι που τους επιτρέπει να ταξιδεύουν σε έναν πλανήτη ανεμπόδιστα. Κάθε δευτερόλεπτο, περίπου 100 τρισεκατομμύρια νετρίνα περνούν από το σώμα σας.

Περιστασιακά, κάποιος θα χτυπήσει ένα άτομο και θα δημιουργήσει μια λάμψη φωτός. Πολλοί ανιχνευτές φωτός τοποθετημένοι σε ένα παρατηρητήριο μεγέθους χιλιομέτρου βαθιά στον πάγο της Ανταρκτικής είναι αυτό που κάνει το IceCube τόσο αποτελεσματικό στην σύλληψη αυτών των σπάνιων γεγονότων. Και, όπως αναφέρεται στο The Astrophysical Journal Letters, οι αστρονόμοι έχουν πλέον παρακολουθήσει πολλαπλά συμβάντα νετρίνων σε blazars.

Τα νετρίνα που προέρχονται από blazars φτάνουν σε ενέργειες στα πεταηλεκτρονικά βολτ (PeV), εκατοντάδες φορές την ενέργεια που παράγεται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων. Η ομάδα εκτιμά ότι υπάρχει λιγότερο από μία στο εκατομμύριο πιθανότητες αυτά τα σωματίδια να μην προέρχονται από αυτά τα blazars PeVatron.

«Τα αποτελέσματα παρέχουν, για πρώτη φορά, αδιαμφισβήτητες παρατηρητικές αποδείξεις ότι το υποδείγμα των blazars PeVatron είναι εξωγαλαξιακές πηγές νετρίνων και επομένως επιταχυντές κοσμικών ακτίνων», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Sara Buson από το Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg. δήλωση.

Το έργο μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στην επίλυση του μυστηρίου της προέλευσης των κοσμικών ακτίνων υψηλής ενέργειας και από πού προέρχονται. Τα Blazars φαίνονται σαν να είναι απίστευτοι επιταχυντές σωματιδίων, αλλά χρειάζεται περισσότερη δουλειά για να κατανοήσουμε πώς λειτουργούν.

Το έργο αποδεικνύει για άλλη μια φορά τη σημασία της αστρονομίας πολλαπλών μηνυμάτων, του συνδυασμού παρατηρήσεων νετρίνων ή/και βαρυτικών κυμάτων με κανονικά τηλεσκόπια φωτός.

«Είναι σαν να αισθάνεσαι, να ακούς και να βλέπεις ταυτόχρονα. Θα κατανοήσετε πολύ καλύτερα», πρόσθεσε ο συν-συγγραφέας του Πανεπιστημίου Clemson, Αναπληρωτής Καθηγητής Φυσικής και Αστρονομίας Marco Ajello. "Το ίδιο ισχύει και στην αστροφυσική, επειδή η εικόνα που έχετε από πολλαπλές ανιχνεύσεις διαφορετικών αγγελιοφόρων είναι πολύ πιο λεπτομερής από ό, τι μπορείτε να πάρετε μόνο από το φως."