Kosmiset säteet, jotka koostuvat erittäin energisoiduista sähköisesti varautuneista hiukkasista, pommittavat jatkuvasti maapallon ilmakehää. Nämä hiukkaset tulevat syvältä ulkoavaruudesta, ne ovat matkustaneet miljardeja valovuosia. Kuitenkin, mistä ne ovat peräisin? Mikä ampuu heidät universumin läpi niin valtavalla voimalla? Nämä kysymykset ovat olleet astrofysiikan merkittävimpiä haasteita yli vuosisadan.
Kansainvälinen tutkimusryhmä, jota johtaa Würzburgin yliopisto ja University of Geneva (UNIGE) valaisee tämän mysteerin yhtä näkökohtaa: neutriinojen uskotaan syntyvän blazareissa, supermassiivisten ytimissä. mustat aukot.
Sara Buson on aina pitänyt sitä tärkeänä tehtävänä. Vuonna 2017 tutkija ja hänen työtoverinsa esittelivät blazarin (TXS 0506+056) ensimmäistä kertaa mahdollisena neutriinolähteenä. Tämä tutkimus herätti tieteellisen keskustelun siitä, onko blasaarien ja blaaarien välillä todella yhteys korkeaenergiset neutriinot.
Otettuaan tämän ensimmäisen positiivisen askeleen, professori Busonin tiimi sai rahoitusta Euroopan tutkimusneuvostolta kunnianhimoisen usean lähettimen tutkimusprojektin käynnistämiseen kesäkuussa 2021. Universumista tulevien lukuisten signaalien (tai "sanansaattajien", esimerkiksi neutriinojen) analysointi on tärkeää. edellytetään. Ensisijainen tavoite on valaista astrofysikaalisten neutriinojen alkuperää, mikä mahdollisesti vahvistaa blasaarit ensimmäisenä erittäin varmana korkeaenergisten ekstragalaktisten neutriinojen lähteenä.
Projekti näyttää nyt ensimmäistä menestymistään. Tutkijat vahvistavat, että blasaarit voidaan varmasti yhdistää astrofysikaalisiin neutriinoihin ennennäkemättömällä varmuudella.
Andrea Tramacere Geneven yliopistosta sanoi: ”Mustan aukon kertyminen ja pyöriminen johtavat relativististen suihkujen muodostumiseen, joissa hiukkaset kiihtyvät ja lähettävät säteilyä jopa tuhannen miljardin energian verran näkyvän valon energiasta! Näiden esineiden ja kosmisten säteiden välisen yhteyden löytäminen voi olla korkeaenergisen astrofysiikan "Rosetta-kivi"!
Tutkijat käyttivät neutrinotietoja IceCube Neutrino Observatorysta Etelämantereella ja BZCatista, joka on yksi tarkimmista blazarien luetteloista. Näiden tietojen avulla heidän täytyi todistaa, että blasaaret, joiden suunta-asemat olivat samat kuin neutriinojen, eivät olleet siellä sattumalta.
Sitten tutkijat kehittävät ohjelmistoja, jotka voivat arvioida, kuinka paljon näiden kohteiden jakautuminen taivaalla näyttää samalta.
Andrea Tramacere sanoi: ”Kun noppaa oli heitetty useita kertoja, huomasimme, että satunnainen assosiaatio voi ylittää todellisen tiedon vain kerran miljoonassa kokeilussa! Tämä on vahva todiste siitä, että yhdistyksemme ovat oikeassa."
Saavutuksistaan huolimatta tutkimusryhmä katsoo, että tämän alkuperäisen otoksen asioiden määrä on vain "jäävuoren huippu". He ovat keränneet "uusia havainnointitodisteita" ponnistelunsa ansiosta, mikä on avaintekijä tarkempien astrofysikaalisten kiihdytinmallien luomisessa.
Tutkijat huomattava, "Mitä meidän on nyt tehtävä, on ymmärtää suurin ero neutriinoja emittoivien esineiden ja niiden välillä, jotka eivät säteile. Tämä auttaa meitä ymmärtämään, missä määrin ympäristö ja kiihdytin "puhuvat" toisilleen. Pystymme sitten sulkemaan pois joitakin malleja, parantamaan toisten ennustusvoimaa ja lopulta lisäämään palasia kosmisen säteen kiihtyvyyden ikuiseen palapeliin!
Lehden viite:
- Sara Buson, Andrea Tramacere, et ai. Matkan aloittaminen maailmankaikkeuden halki: Ekstragalaktisten neutriinotehtaiden löytö. Julkaistu 2022 14. heinäkuuta • © 2022. Tekijä(t). Julkaissut American Astronomical Society. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7d5b
