Et internasjonalt team av forskere har funnet bevis på høyenergi-nøytrinoutslipp fra en aktiv galakse for første gang. Funnet ble gjort ved IceCube Neutrino Observatory, et gigantisk nøytrinoobservatorium finansiert av National Science Foundation som spenner over 1 milliard tonn instrumentert is 1.5 til 2.5 kilometer under overflaten av Antarktis nær Sydpolen.
Teamet fant bevis på nøytrinoutslipp fra NGC 1068, også kjent som Messier 77, en aktiv galakse i stjernebildet Cetus. Ligger nesten 47 millioner lysår unna Jorden, kan galaksen observeres med store kikkerter.
Francis Halzen, professor i fysikk ved University of Wisconsin-Madison og hovedetterforsker av IceCube, sa: "Én nøytrino kan skille ut en kilde. Men bare observasjon med flere nøytrinoer vil avsløre den skjulte kjernen til de mest energiske kosmiske objektene. IceCube har samlet rundt 80 nøytrinoer med teraelektronvoltenergi fra NGC 1068, som ennå ikke er nok til å svare på alle spørsmålene våre. Likevel er de det neste store skrittet mot realiseringen av nøytrino-astronomi."
I motsetning til lys, kan nøytrinoer flykte fra universsine tetteste omgivelser i enorme mengder, og de kan gjøre det mens de stort sett unngår interferens fra materie og de elektromagnetiske feltene som gjennomsyrer det interstellare rommet. Selv om forskere har sett for seg nøytrino-astronomi i mer enn 60 år, er det ekstremt utfordrende å oppdage nøytrinoer på grunn av deres svake interaksjon med materie og stråling. nøytrinoer kan best svare på spørsmålene våre angående driften av de mest ekstreme objektene i kosmos.
Denise Caldwell, direktør for NSFs fysikkavdeling, sa: "Å svare på disse vidtrekkende spørsmålene om universet vi lever i er et hovedfokus for U.S. National Science Foundation."
NGC 1068 er en spiralgalakse. Den har løst sårede armer og en relativt liten sentral bule. Mesteparten av strålingen i galaksen produseres av materiale som faller ned i en svart hull millioner av ganger mer massiv enn vår Sol.
Hans Niederhausen, en postdoktor ved Michigan State University og en av de viktigste analysatorene i papiret, sa: "Nylige modeller av miljøer med svarte hull i disse objektene antyder at gass, støv og stråling bør blokkere gammastrålene som ellers ville følge med nøytrinoene. Denne nøytrino-deteksjonen fra kjernen av NGC 1068 vil forbedre vår forståelse av miljøene rundt supermassive sorte hull.»
Theo Glauch, en postdoktor ved det tekniske universitetet i München (TUM) i Tyskland, sa: "NGC 1068 kan bli et standard stearinlys for fremtidige nøytrinoteleskoper. Det er allerede et veldig godt studert objekt for astronomer, og nøytrinoer vil tillate oss å se denne galaksen annerledes. Et nytt syn vil helt sikkert gi ny innsikt."
Ignacio Taboada, fysikkprofessor ved Georgia Institute of Technology og talspersonen for IceCube Collaboration, sa: "Disse funnene representerer en betydelig forbedring i forhold til en tidligere studie på NGC 1068 publisert i 2020. En del av denne forbedringen kom fra forbedrede teknikker og en nøye oppdatering av detektorkalibreringen."
"Arbeidet fra detektoroperasjons- og kalibreringsteamene muliggjorde bedre nøytrino-retningsrekonstruksjoner for nøyaktig å finne NGC 1068 og muliggjøre denne observasjonen. Å løse denne kilden ble gjort mulig gjennom forbedrede teknikker og raffinerte kalibreringer, et resultat av IceCube Collaborations harde arbeid.»
Den forbedrede analysen peker veien mot overlegne nøytrino-observatorier som allerede er i arbeid.
Elisa Resconi, professor i fysikk ved TUM og en annen hovedanalysator, sa, "Avdukingen av det tilslørte universet har nettopp startet, og nøytrinoer er satt til å lede en ny æra av oppdagelser innen astronomi."
Tidsreferanse:
- ICECUBE Collaboration et al. Bevis for nøytrinoutslipp fra den nærliggende aktive galaksen NGC 1068. Vitenskap. GJØR JEG: 10.1126/science.abg3395
