Egy nemzetközi tudóscsoport először talált bizonyítékot egy aktív galaxis nagyenergiájú neutrínó-emissziójára. A felfedezést az IceCube Neutrino Obszervatóriumban, a National Science Foundation által finanszírozott óriási neutrínó obszervatóriumban tették, amely egymilliárd tonna műszeres jeget ölel fel 1-1.5 kilométerrel az Antarktisz felszíne alatt, a Déli-sark közelében.
A csapat bizonyítékot talált rá neutrínó kibocsátás az NGC 1068-ból, más néven Messier 77-ből, amely egy aktív galaxis a Cetus csillagképben. A Földtől csaknem 47 millió fényévre található galaxist nagy távcsővel lehet megfigyelni.
Francis Halzen, a Wisconsin-Madison Egyetem fizikaprofesszora és az IceCube vezető kutatója elmondta: „Egy neutrínó kiemelhet egy forrást. De csak a több neutrínóval végzett megfigyelés fogja feltárni a legenergetikusabb kozmikus objektumok homályos magját. Az IceCube mintegy 80 neutrínónyi teraelektronvoltos energiát halmozott fel az NGC 1068-ból, ami még nem elegendő minden kérdésünk megválaszolásához. Ennek ellenére ők jelentik a következő nagy lépést a neutrínócsillagászat megvalósítása felé.”
A fénnyel ellentétben a neutrínók kiszabadulhatnak világegyetemhatalmas mennyiségben a legsűrűbb környezetében, és ezt megtehetik, miközben többnyire elkerülik az anyag és a csillagközi teret átható elektromágneses terek interferenciáját. Bár a tudósok több mint 60 éve képzelték el a neutrínócsillagászatot, rendkívül nagy kihívást jelent a neutrínók kimutatása az anyaggal és a sugárzással való gyenge kölcsönhatásuk miatt. A neutrínók a legjobban válaszolhat a kozmosz legszélsőségesebb objektumainak működésével kapcsolatos kérdéseinkre.
Denise Caldwell, az NSF fizikai részlegének igazgatója elmondta: "Az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítványának elsődleges célja, hogy megválaszolja ezeket a messzemenő kérdéseket az univerzummal kapcsolatban, amelyben élünk."
Az NGC 1068 egy barázdált spirálgalaxis. Lazán sebzett karjai és viszonylag kis középső dudora van. A galaxisban a sugárzás nagy részét az a.-ba eső anyagok állítják elő fekete lyuk milliószor nagyobb tömegű, mint a miénk nap.
Hans Niederhausen, a Michigani Állami Egyetem posztdoktori munkatársa és a tanulmány egyik fő elemzője elmondta: „A legújabb modellek a fekete lyuk környezetek ezekben a tárgyakban azt sugallják, hogy a gáznak, pornak és sugárzásnak meg kell akadályoznia a gamma-sugarakat, amelyek egyébként a neutrínókat kísérnék. Az NGC 1068 magjából származó neutrínóérzékelés javítani fogja a szupermasszív fekete lyukak körüli környezet megértését.”
Theo Glauch, a németországi Müncheni Műszaki Egyetem (TUM) posztdoktori munkatársa elmondta: „Az NGC 1068 szabványos gyertyává válhat a jövőbeli neutrínó teleszkópokhoz. Ez már egy nagyon jól tanulmányozott objektum a csillagászok számára, és a neutrínók lehetővé teszik, hogy másképp lássuk ezt a galaxist. Egy új nézet minden bizonnyal új meglátásokhoz vezet.”
Ignacio Taboada, a Georgia Institute of Technology fizikaprofesszora és az IceCube Collaboration szóvivője elmondta: "Ezek az eredmények jelentős előrelépést jelentenek az NGC 1068-cal kapcsolatos, 2020-ban közzétett korábbi tanulmányhoz képest. Ennek a javulásnak egy része a továbbfejlesztett technikáknak és a detektorkalibráció gondos frissítésének köszönhető."
„A detektorműveleti és kalibráló csapatok munkája jobb neutrínó-irány-rekonstrukciókat tett lehetővé az NGC 1068 pontos meghatározásához és a megfigyeléshez. Ennek a forrásnak a feloldását továbbfejlesztett technikák és finomított kalibrálások tették lehetővé, ami az IceCube Collaboration kemény munkájának eredménye.”
A továbbfejlesztett elemzés utat mutat a már készülő kiváló neutrínó-obszervatóriumok felé.
Elisa Resconi, a TUM fizikaprofesszora és egy másik fő elemző, mondott, „A homályos univerzum leleplezése éppen most kezdődött, és a neutrínók a csillagászat új felfedezésének korszakát vezetik majd.”
Journal Reference:
- ICECUBE Collaboration et al. Bizonyíték a közeli aktív NGC 1068 galaxis neutrínó-kibocsátására. Tudomány. DOI: 10.1126/science.abg3395
