Kozmični žarki, ki so sestavljeni iz visoko energijsko nabitih delcev, nenehno bombardirajo zemeljsko atmosfero. Ti delci prihajajo iz globokega vesolja, prepotovali so milijarde svetlobnih let. Vendar, kje izvirajo? Kaj jih požene skozi vesolje s tako silovito silo? Ta vprašanja so že več kot stoletje med najpomembnejšimi izzivi astrofizike.
Mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Univerza v Würzburgu in Univerza v Ženevi (UNIGE) osvetljuje en vidik te skrivnosti: domneva se, da se nevtrini rodijo v blazarjih, galaktičnih jedrih, ki jih hrani supermasivna črne luknje.
Sara Buson je to vedno obravnavala kot pomembno nalogo. Leta 2017 je raziskovalec s sodelavci kot potencialni vir nevtrinov prvič predstavil blazar (TXS 0506+056). Ta študija je sprožila znanstveno razpravo o tem, ali resnično obstaja povezava med blazarji in visokoenergijski nevtrini.
Po tem začetnem pozitivnem koraku je ekipa prof. Busona prejela sredstva Evropskega raziskovalnega sveta za začetek ambicioznega raziskovalnega projekta z več sporočili junija 2021. Analiza številnih signalov (ali »glasnikov«, na primer nevtrinov) iz vesolja je potrebno. Primarni cilj je osvetliti izvor astrofizičnih nevtrinov, kar bi lahko potrdilo blazarji kot prvi visoko zanesljiv vir visokoenergijskih zunajgalaktičnih nevtrinov.
Projekt zdaj kaže svoj prvi uspeh. Znanstveniki potrjujejo, da je blazarje mogoče zanesljivo povezati z astrofizičnimi nevtrini s stopnjo gotovosti brez primere.
Andrea Tramacere z Univerze v Ženevi je dejala, »Proces akrecije in rotacija črne luknje vodita do nastanka relativističnih curkov, kjer se delci pospešijo in oddajajo sevanje do energije tisoč milijard energije vidne svetlobe! Odkritje povezave med temi objekti in kozmičnimi žarki je lahko 'kamen iz Rosette' visokoenergijske astrofizike!«
Znanstveniki so uporabili podatke o nevtrinih iz observatorija za nevtrine IceCube na Antarktiki in BZCat, enega najbolj natančnih katalogov blazarjev. Z uporabo teh podatkov so morali dokazati, da blazarji, katerih položaji smeri so sovpadali s položaji nevtrinov, niso bili tam po naključju.
Znanstveniki nato razvijejo programsko opremo, ki lahko oceni, koliko so porazdelitve teh objektov na nebu videti enake.
Andrea Tramacere je rekel »Po večkratnem metanju kocke smo odkrili, da lahko naključna povezava preseže realne podatke le enkrat v milijonih poskusov! To je močan dokaz, da so naše povezave pravilne.«
Kljub dosežkom študijska skupina meni, da je število stvari v tem začetnem vzorcu le "vrh ledene gore". Zahvaljujoč svojemu trudu so zbrali "nove opazovalne dokaze", ki so ključna komponenta pri ustvarjanju natančnejših modelov astrofizikalnih pospeševalnikov.
Znanstveniki opozoriti, »Zdaj moramo razumeti glavno razliko med predmeti, ki oddajajo nevtrine, in tistimi, ki jih ne. To nam bo pomagalo razumeti, v kolikšni meri se okolje in pospeševalnik 'pogovarjata'. Nato bomo lahko izključili nekatere modele, izboljšali napovedno moč drugih in končno dodali več koščkov v večno sestavljanko pospeševanja kozmičnih žarkov!«
Referenca dnevnika:
- Sara Buson, Andrea Tramacere idr. Začetek potovanja po vesolju: odkritje zunajgalaktičnih tovarn nevtrinov. Objavljeno 2022. julija 14 • © 2022. Avtor(ji). Založnik Ameriško astronomsko društvo. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7d5b
