Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων βρήκε για πρώτη φορά στοιχεία εκπομπής νετρίνων υψηλής ενέργειας από ενεργό γαλαξία. Η ανακάλυψη έγινε στο IceCube Neutrino Observatory, ένα γιγάντιο παρατηρητήριο νετρίνων που χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών που εκτείνεται σε 1 δισεκατομμύριο τόνους εξοπλισμένου πάγου 1.5 έως 2.5 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Ανταρκτικής κοντά στο Νότιο Πόλο.
Η ομάδα βρήκε στοιχεία για εκπομπή νετρίνων από τον NGC 1068, επίσης γνωστό ως Messier 77, έναν ενεργό γαλαξία στον αστερισμό του Κήτου. Βρίσκεται σχεδόν 47 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη, ο γαλαξίας μπορεί να παρατηρηθεί με μεγάλα κιάλια.
Ο Francis Halzen, καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison και κύριος ερευνητής του IceCube, είπε: «Ένα νετρίνο μπορεί να ξεχωρίσει μια πηγή. Αλλά μόνο η παρατήρηση με πολλαπλά νετρίνα θα αποκαλύψει τον κρυφό πυρήνα των πιο ενεργητικών κοσμικών αντικειμένων. Το IceCube έχει συσσωρεύσει περίπου 80 νετρίνα ενέργειας τεραηλεκτρονβολτ από το NGC 1068, τα οποία δεν είναι ακόμη αρκετά για να απαντήσουν σε όλες τις ερωτήσεις μας. Ωστόσο, αποτελούν το επόμενο μεγάλο βήμα προς την υλοποίηση της αστρονομίας των νετρίνων».
Σε αντίθεση με το φως, τα νετρίνα μπορεί να ξεφύγουν από το σύμπανείναι το πιο πυκνό περιβάλλον σε τεράστιες ποσότητες, και μπορούν να το κάνουν αποφεύγοντας κυρίως την παρεμβολή από την ύλη και τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που διαπερνούν τον διαστρικό χώρο. Αν και οι επιστήμονες οραματίζονται την αστρονομία των νετρίνων για περισσότερα από 60 χρόνια, είναι εξαιρετικά δύσκολο να ανιχνευθούν τα νετρίνα λόγω της ασθενούς αλληλεπίδρασής τους με την ύλη και την ακτινοβολία. νετρίνα μπορεί να απαντήσει καλύτερα στις ερωτήσεις μας σχετικά με τη λειτουργία των πιο ακραίων αντικειμένων στον κόσμο.
Η Denise Caldwell, διευθύντρια του Τμήματος Φυσικής του NSF, είπε, «Η απάντηση σε αυτές τις εκτεταμένες ερωτήσεις σχετικά με το σύμπαν στο οποίο ζούμε αποτελεί πρωταρχικό στόχο του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ».
Ο NGC 1068 είναι ένας ραβδωτός σπειροειδής γαλαξίας. Έχει χαλαρά τραυματισμένους βραχίονες και ένα σχετικά μικρό κεντρικό εξόγκωμα. Το μεγαλύτερο μέρος της ακτινοβολίας στον γαλαξία παράγεται από υλικό που πέφτει σε α μαύρη τρύπα εκατομμύρια φορές πιο μαζική από τη δική μας Κυρ..
Ο Hans Niederhausen, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και ένας από τους κύριους αναλυτές της εργασίας, είπε: «Πρόσφατα μοντέλα του περιβάλλοντα μαύρης τρύπας σε αυτά τα αντικείμενα υποδηλώνουν ότι το αέριο, η σκόνη και η ακτινοβολία θα πρέπει να μπλοκάρουν τις ακτίνες γάμμα που διαφορετικά θα συνόδευαν τα νετρίνα. Αυτή η ανίχνευση νετρίνων από τον πυρήνα του NGC 1068 θα βελτιώσει την κατανόησή μας για τα περιβάλλοντα γύρω από τις υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες».
Ο Theo Glauch, μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) στη Γερμανία, είπε: «Το NGC 1068 θα μπορούσε να γίνει ένα τυπικό κερί για μελλοντικά τηλεσκόπια νετρίνων. Είναι ήδη ένα πολύ καλά μελετημένο αντικείμενο για τους αστρονόμους και τα νετρίνα θα μας επιτρέψουν να δούμε αυτόν τον γαλαξία διαφορετικά. Μια νέα άποψη θα φέρει σίγουρα νέες ιδέες».
Ο Ignacio Taboada, καθηγητής φυσικής στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Τζόρτζια και εκπρόσωπος του IceCube Collaboration, είπε: "Αυτά τα ευρήματα αντιπροσωπεύουν μια σημαντική βελτίωση σε μια προηγούμενη μελέτη για το NGC 1068 που δημοσιεύθηκε το 2020. Μέρος αυτής της βελτίωσης προήλθε από βελτιωμένες τεχνικές και μια προσεκτική ενημέρωση της βαθμονόμησης του ανιχνευτή."
«Η εργασία από τις ομάδες επιχειρήσεων ανιχνευτών και βαθμονόμησης επέτρεψε καλύτερες ανακατασκευές κατευθυντικών νετρίνων για τον ακριβή εντοπισμό του NGC 1068 και τη δυνατότητα αυτής της παρατήρησης. Η επίλυση αυτής της πηγής κατέστη δυνατή μέσω βελτιωμένων τεχνικών και εκλεπτυσμένων βαθμονομήσεων, αποτέλεσμα της σκληρής δουλειάς του IceCube Collaboration».
Η βελτιωμένη ανάλυση δείχνει τον δρόμο προς ανώτερα παρατηρητήρια νετρίνων που βρίσκονται ήδη στα έργα.
Η Elisa Resconi, καθηγήτρια φυσικής στο TUM και ένας άλλος κύριος αναλυτής, είπε, «Η αποκάλυψη του σκοτεινού σύμπαντος μόλις ξεκίνησε και τα νετρίνα πρόκειται να οδηγήσουν σε μια νέα εποχή ανακαλύψεων στην αστρονομία».
Αναφορά στο περιοδικό:
- ICECUBE Collaboration et al. Στοιχεία για εκπομπή νετρίνων από τον κοντινό ενεργό γαλαξία NGC 1068. ΕπιστήμηΕ DOI: 10.1126/science.abg3395
