মেসিয়ার 77 গ্যালাক্সির কেন্দ্রস্থলে সক্রিয় গ্যালাকটিক নিউক্লিয়াস (AGN) থেকে উচ্চ-শক্তির নিউট্রিনো আইসকিউব নিউট্রিনো মানমন্দির দ্বারা সনাক্ত করা হয়েছে। NGC 1068 নামেও পরিচিত, গ্যালাক্সিটি একটি সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলকে আশ্রয় করে এবং পর্যবেক্ষণগুলি হিংসাত্মক প্রক্রিয়াগুলির একটি জানালা খুলে দেয় যা মহাজাগতিক রশ্মি তৈরি করে বলে বিশ্বাস করা হয়।
নিউট্রিনো হল অধরা কণা যা অন্য পদার্থের সাথে খুব কমই যোগাযোগ করে এবং সহজেই পৃথিবীর মধ্য দিয়ে যেতে পারে। বরফের টুকরো মহাজাগতিক নিউট্রিনো এবং জলের অণুগুলির মধ্যে অত্যন্ত বিরল সংঘর্ষ পর্যবেক্ষণ করতে দক্ষিণ মেরুর নীচে এক ঘন কিলোমিটার বরফ ব্যবহার করে। এই মিথস্ক্রিয়াগুলি দ্রুত চলমান চার্জযুক্ত কণা তৈরি করে যা চেরেনকভ বিকিরণ নামক বরফের মধ্যে আলোর ঝলক তৈরি করে। আলোটি বরফের মধ্যে 5000 টিরও বেশি ডিটেক্টরের একটি নেটওয়ার্ক দ্বারা ধারণ করা হয়েছে, যা আইসকিউব কোলাবরেশনে কর্মরত পদার্থবিদদের নিউট্রিনোগুলি কোথা থেকে এসেছে তা খুঁজে বের করার অনুমতি দেয়।
আইসকিউব ঘোষণা করেছে উচ্চ-শক্তি মহাজাগতিক নিউট্রিনোর প্রথম পর্যবেক্ষণ 2013 সালে এবং পাঁচ বছর পরে এটি প্রথমবারের মতো একটি সনাক্ত করে মহাজাগতিক উচ্চ-শক্তি নিউট্রিনো এক ধরনের AGN থেকে যাকে বলা হয় ব্লাজার.
এখন, IceCube বিজ্ঞানীরা তাদের উচ্চ-শক্তি নিউট্রিনোর সবচেয়ে বড় সংগ্রহের রিপোর্ট করছেন। এগুলি হল M79 থেকে 77টি কণা, যা একটি গ্যালাক্সি যা 47 মিলিয়ন আলো-বছর দূরে পর্যবেক্ষণগুলি মে 2011 এবং মে 2020-এর মধ্যে রেকর্ড করা হয়েছিল এবং সহযোগিতা মনে করে যে M77 এর AGN এর মূল থেকে নিউট্রিনোগুলি বেরিয়েছিল, যা অন্যথায় ধুলো এবং গ্যাসের ঘন টরাস দ্বারা আমাদের দৃষ্টিভঙ্গি থেকে লুকিয়ে থাকে।
মহাজাগতিক-রশ্মি সংযোগ
জ্যোতির্পদার্থবিদরা বিশ্বাস করেন যে 79টি উচ্চ-শক্তি নিউট্রিনো তৈরি হয়েছিল যখন AGN-এর মধ্যে চৌম্বক ক্ষেত্র দ্বারা প্রোটনের মতো চার্জযুক্ত কণাগুলি উচ্চ শক্তিতে ত্বরান্বিত হয়। এর মধ্যে কিছু ত্বরিত কণা ব্ল্যাক হোল থেকে বেরিয়ে মহাজাগতিক রশ্মিতে পরিণত হবে। অন্যরা AGN-এর মধ্যে কণা বা ফোটনের সাথে সংঘর্ষে মেসনের বিচ্ছিন্নতা তৈরি করবে। এই মেসনগুলি দ্রুত গামা রশ্মি এবং নিউট্রিনোতে পরিণত হয়। M77-এ, গ্যালাক্সির ধূলিময় টরাস দ্বারা গামা রশ্মি ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, কিন্তু বেশিরভাগ নিউট্রিনো নিরবচ্ছিন্নভাবে অতিক্রম করে - কিছু শেষ পর্যন্ত পৃথিবীতে পৌঁছায়।
এটা খুবই সম্ভব যে কণার ত্বরণ একটি AGN-এর মধ্যে বিদ্যমান শক্তিশালী, মোচড়ানো চৌম্বক ক্ষেত্রগুলিকে জড়িত করে। তবে এই চৌম্বকীয় ত্বরণ কোথায় ঘটে তা স্পষ্ট নয়। সম্ভাব্য অবস্থানগুলির মধ্যে পদার্থের অ্যাক্রিশন ডিস্ক অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যা সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল বা প্রদীপ্ত করোনার মধ্যে ঘোরাফেরা করে, যা ব্ল্যাক হোলকে ঘিরে থাকা অত্যন্ত উত্তপ্ত অঞ্চল। আরেকটি সম্ভাবনা হল যে অ্যাক্রিশন ডিস্কের লম্ব দিকগুলিতে AGN থেকে বিস্ফোরিত পদার্থের জেটগুলিতে ত্বরণ ঘটে।
ফ্রান্সিস হ্যালজেন উইসকনসিন বিশ্ববিদ্যালয়ের ম্যাডিসন, যিনি আইসকিউব সহযোগিতার নেতৃত্ব দেন, বলেছেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড যে পর্যবেক্ষণগুলি প্রকাশ করে যে নিউট্রিনোগুলি AGN এর একটি অঞ্চল থেকে আসে যাকে "কোকুন" বলা হয়, এটি AGN এর একটি মূল অঞ্চল যেখানে পদার্থ জেট দ্বারা বাইরের দিকে উড়িয়ে দেওয়া হয় এবং করোনাকে ঢেকে রাখে।
কোন গামা রশ্মি সনাক্ত করা হয়নি
"[গামা-রশ্মি] ফোটনগুলি যা অনিবার্যভাবে নিউট্রিনোগুলির সাথে উত্পাদিত হয় তারা ঘন কেন্দ্রে শক্তি হারায় এবং নিম্ন শক্তিতে আবির্ভূত হয়," তিনি ব্যাখ্যা করেন। "নাসা ফার্মি [গামা-রে] স্যাটেলাইট সনাক্ত করা নিউট্রিনোগুলির শক্তি পরিসরে উত্স সনাক্ত করে না।"
প্রচলিত দৃষ্টিভঙ্গি হল যে AGN দ্বারা নির্গত বেশিরভাগ কণা এবং বিকিরণ গরম অ্যাক্রিশন ডিস্কে উদ্ভূত হয়, তবে নির্গমনের এই তাপীয় মডেলের সত্যতা নিয়ে সন্দেহ বাড়ছে। অ্যান্ডি লরেন্স ইউনিভার্সিটি অফ এডিনবার্গ নির্দেশ করে যে কিছু AGN-এর পরিবর্তনশীল উজ্জ্বলতা থাকে এবং এই ওঠানামা খুব দ্রুত ঘটে যা অ্যাক্রিশন ডিস্কের পরিবর্তনের সাথে যুক্ত হতে পারে। লরেন্স, যিনি IceCube সহযোগিতায় জড়িত নন, যোগ করেন "এটি হতে পারে যে একটি আরও পরিশীলিত ডিস্ক তত্ত্ব এবং ডিস্ক করোনা বা জেটে অ-তাপীয় নির্গমন সহ কৌশলটি করতে পারে।"
প্রকৃতপক্ষে, আইসকিউবের এই সর্বশেষ পর্যবেক্ষণটি এই ধারণাটিকে সমর্থন করে বলে মনে হচ্ছে যে অ্যাক্রিশন ডিস্কের পরিবর্তে AGN এর করোনাতে কণা ত্বরণ ঘটে।
পরবর্তী প্রজন্ম
যদিও AGN তে কণাগুলি কীভাবে ত্বরান্বিত হয় তার রহস্য এই 79 নিউট্রিনো দিয়ে সমাধান করা যায় না, এবং ডিটেক্টর নামক আপগ্রেড আইসকিউব জেনারেশন 2 2033 সালের মধ্যে সম্পন্ন করা উচিত।
আইসকিউব চারটি ছায়াপথকে মহাজাগতিক রশ্মির সম্ভাব্য উৎস হিসেবে চিহ্নিত করে
হ্যালজেন বলেছেন যে জেনারেশন 2কে এজিএন-এর মতো নিউট্রিনো উত্স অধ্যয়নের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। “ডিটেক্টরে আইসকিউবের আয়তনের আট গুণেরও বেশি এবং গুরুত্বপূর্ণভাবে, ভাল কৌণিক রেজোলিউশনও থাকবে। দুটির সংমিশ্রণ এখনকার মতো এক দশকের পরিবর্তে এক বছরের ডেটা দিয়ে সনাক্তকরণের অনুমতি দেবে।"
মেসিয়ার 77 হল অপেশাদার এবং পেশাদার জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দ্বারা একটি ভালভাবে অধ্যয়ন করা ছায়াপথ। এটি কীভাবে উচ্চ-শক্তির নিউট্রিনো তৈরি করে তা বোঝার ফলে অন্যান্য সক্রিয় ছায়াপথগুলি বোঝার জন্য M77 কে রোসেটা স্টোন হতে দেয়।
গবেষণায় বর্ণনা করা হয়েছে বিজ্ঞান.
