Sinar kosmik yang terdiri dari partikel bermuatan listrik berenergi tinggi terus menerus membombardir atmosfer bumi. Partikel-partikel ini berasal dari luar angkasa, mereka telah menempuh perjalanan miliaran tahun cahaya. Namun, darimana asalnya? Apa yang menembakkan mereka ke alam semesta dengan kekuatan yang luar biasa? Pertanyaan-pertanyaan ini merupakan salah satu tantangan paling signifikan dalam astrofisika selama lebih dari satu abad.
Sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Universitas Würzburg dan University of Geneva (UNIGE) menyoroti salah satu aspek dari misteri ini: neutrino diperkirakan lahir di blazar, inti galaksi yang dialiri oleh energi supermasif. lubang hitam.
Sara Buson selalu menganggapnya sebagai tugas penting. Pada tahun 2017, peneliti dan rekannya memperkenalkan blazar (TXS 0506+056) sebagai sumber neutrino potensial untuk pertama kalinya. Studi tersebut memicu perdebatan ilmiah tentang apakah memang ada hubungan antara blazar dan neutrino berenergi tinggi.
Setelah mengambil langkah awal yang positif ini, tim Prof. Buson menerima dana dari Dewan Riset Eropa untuk meluncurkan proyek penelitian multi-utusan yang ambisius pada bulan Juni 2021. Menganalisis berbagai sinyal (atau “utusan”, misalnya neutrino) dari Alam Semesta adalah hal yang penting. diperlukan. Tujuan utamanya adalah untuk menjelaskan asal usul neutrino astrofisika, dan berpotensi mengkonfirmasikannya blazar sebagai sumber neutrino ekstragalaksi berenergi tinggi pertama yang sangat pasti.
Proyek ini sekarang menunjukkan keberhasilan pertamanya. Para ilmuwan memastikan bahwa api dapat dikaitkan dengan neutrino astrofisika dengan tingkat kepastian yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Andrea Tramacere dari Universitas Jenewa berkata, “Proses akresi dan rotasi lubang hitam mengarah pada pembentukan pancaran relativistik, di mana partikel dipercepat dan memancarkan radiasi hingga energi seribu miliar cahaya tampak! Penemuan hubungan antara benda-benda ini dan sinar kosmik mungkin merupakan 'Batu Rosetta' dalam astrofisika energi tinggi!”
Para ilmuwan menggunakan data neutrino dari Observatorium IceCube Neutrino di Antartika dan BZCat, salah satu katalog blazar yang paling akurat. Dengan menggunakan data ini, mereka harus membuktikan bahwa blazar yang posisi arahnya bertepatan dengan posisi neutrino tidak terjadi secara kebetulan.
Para ilmuwan kemudian mengembangkan perangkat lunak yang dapat memperkirakan seberapa mirip sebaran objek-objek di langit tersebut.
Andrea Tramacere berkata, “Setelah melempar dadu beberapa kali, kami menemukan bahwa pengaitan acak hanya dapat melebihi data sebenarnya satu kali dalam satu juta percobaan! Ini adalah bukti kuat bahwa asosiasi kami benar.”
Terlepas dari pencapaian mereka, tim peneliti merasa bahwa jumlah benda dalam sampel awal ini hanyalah “puncak gunung es”. Mereka telah mengumpulkan “bukti pengamatan baru” berkat upaya mereka, yang merupakan komponen kunci dalam menciptakan model akselerator astrofisika yang lebih akurat.
Ilmuwan terkenal, “Yang perlu kita lakukan sekarang adalah memahami perbedaan utama antara objek yang mengeluarkan neutrino dan yang tidak. Hal ini akan membantu kita memahami sejauh mana lingkungan dan akselerator 'berbicara' satu sama lain. Kami kemudian akan dapat mengesampingkan beberapa model, meningkatkan kekuatan prediksi model lain, dan, akhirnya, menambahkan lebih banyak potongan ke dalam teka-teki abadi percepatan sinar kosmik!”
Referensi Jurnal:
- Sara Buson, Andrea Tramacere, dkk. Memulai Perjalanan Melintasi Alam Semesta: Penemuan Pabrik Neutrino Ekstragalaksi. Diterbitkan 2022 14 Juli • © 2022. Penulis. Diterbitkan oleh Masyarakat Astronomi Amerika. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7d5b
