Резултати студије представљени су на научном онлајн вебинару, коме су присуствовали стручњаци
Шта су научници урадили?
Међународна група астронома по први путпронашао доказе о емисији неутрина високе енергије из галаксије НГЦ 1068 на удаљености од 47 милиона светлосних година од Земље. Такође је познат као Месије 77 и налази се у сазвежђу Кит. Због своје светлости и активности, НГЦ 1068 је један од најпознатијих и добро проучаваних објеката. Откривен је давне 1780. године, а сада се може посматрати великим двогледом.
Упркос чињеници да научници знају много о НГЦ 1068, посматрање његове скривене неутрине активности није било тако лако. Зашто тачно, рећи ћемо мало касније.
Како су то урадили?
Научници откривају неутрино захваљујући опсерваторијиледена коцка. То је масивни неутрински телескоп који покрива милијарду тона обрађеног леда од 1,5 до 2,5 км испод површине Антарктика у близини Јужног пола.
Када неутрино ступи у интеракцију са молекулима у чистом антарктичком леду, он производи секундарне честице које остављају траг плаве светлости док пролазе кроз детектор ИцеЦубе.&нбсп;
Ауторска права и ауторска права: Ницоле Р. Фуллер, ИцеЦубе/НСФ
Ово је јединствена опсерваторија која истражујенајудаљеније углове универзума овде на Земљи, уз помоћ неутрина. Захваљујући њему, научници су пријавили прво посматрање извора неутрина високе енергије 2018. године. Реч је о објекту ТКСС 0506 + 056, моћном блазару, који се налази на левом рамену Ориона, сазвежђа удаљеног 4 милијарде светлосних година од Земље.
Откриће другог извора високоенергетских неутрина и космичких зрака резултат је више од 30 година научног истраживања. Илустрација: ИцеЦубе/НСФ
Када неутрини ступе у интеракцију са молекулима у чистом антарктичком леду, он производи секундарне честице. Остављају траг плаве светлости док пролазе кроз ИцеЦубе детектор.
Укупно је акумулирао око80 неутрина тераелектронволтне енергије из НГЦ 1068. Како објашњавају аутори нове студије, успели су да „ухвате” честице захваљујући пажљивом ажурирању калибрације детектора. Рад стручњака за управљање опремом побољшао је реконструкцију неутрина правца. Једноставним речима, физичари су успели да прецизније прате путању честица из НГЦ 1068.
Шта су неутрини?
Неутрини су уобичајени назив за неутралнефундаменталне честице са полуцелим спином. Њихова посебност је у томе што учествују само у слабим и гравитационим интеракцијама и припадају класи лептона. Сада физичари знају за три врсте ових честица: електронски, мионски и тау неутрино, као и њихове одговарајуће античестице је да имају врло малу масу и немају наелектрисање .
Дијаграм детектора ИцеЦубе.&нбсп;Илустрација: ИцеЦубе/НСФ
Проучавање ових честица је једна од најважнијих области у физици. Уз њихову помоћ, научници проналазе и проучавају ефекте који су изван стандардног модела.
Стандардни модел—&нбсп;теоријскиконструкт у физици честица који описује електромагнетне, слабе и јаке интеракције свих елементарних честица. Модерна формулација је завршена пре око 20 година након експерименталне потврде постојања кваркова.
Уз помоћ соларних неутрина, астрономи проучавају процесе који се дешавају на Сунцу у реалном времену.
Како неутрино "функционише"?
За разлику од светлости, неутрини могу да побегнуизузетно густе средине у Универзуму и стижу до Земље. Материја и електромагнетна поља која прожимају вангалактички простор на њих практично немају утицаја.&нбсп;
Иако су научници више смислили неутринску астрономијуПре 60 година, слаба интеракција честица са материјом и зрачењем учинила их је невероватно тешким за откривање. Али ово је и даље веома важно. Научници неутрине називају „кључем“ који ће помоћи проучавању најекстремнијих објеката у свемиру.
Шта се зна о галактичком „добављачу неутрина“?
Као што је случај са Млечним путем,НГЦ 1068 је спирална галаксија са решеткама са лабаво намотаним краковима и релативно малим централним испупчењем. Међутим, за разлику од наше галаксије, НГЦ 1068 је активан објекат. То значи да већину зрачења не производе звезде, већ материјал који пада у централну црну рупу. Она је милионе пута масивнија од Сунца, па чак и од Стрелца А*, неактивне црне рупе у центру наше галаксије.
Хаблов снимак спиралне галаксије НГЦ 1068. Кредит: НАСА/ЕСА/А. ван дер Ховен
НГЦ 1068 такође припада Сејфертовим галаксијама типа ИИ.
Сејфертова галаксија - спирална илинеправилна галаксија са активним језгром, чији емисиони спектар садржи много светлих широких трака, што указује на моћне емисије гаса при брзинама до неколико хиљада километара у секунди. Објекти типа ИИ имају карактеристично светло језгро и такође изгледају сјајно када се посматрају у инфрацрвеном зрачењу.
главни проблем
НГЦ 1068 је видљив са Земље под таквим углом да јецентрални регион где се налази црна рупа је скривен од посматрања. Процеси унутар њега остају мистерија Такође у галаксијама типа ИИ, торус нуклеарне прашине заклања већину високоенергетског зрачења. Произведен је од густе масе гаса и честица које се полако и спирално крећу ка унутрашњости према центру галаксије.
Све ово, плус зрачење, требало би да блокирагама зраци. У супротном, они би „пратили“ неутрине и помогли научницима. Сада када су физичари калибрирали ИцеЦубе-ове детекторе и открили неухватљиве честице из језгра НГЦ 1068, они уче више о окружењу око супермасивних црних рупа, не узимајући у обзир гама зраке.
Зашто је бројање неутрина из галаксија тако важно?
Према ауторима студије, захваљујућиНеутрина мерења ТКСС 0506+056 и НГЦ 1068 ИцеЦубе су корак ближе одговору на питање о пореклу космичких зрака које научници постављају више од сто година.
Поглед на лабораторију ИцеЦубе у сумрак.
Заслуге и ауторска права: Мартин Волф, ИцеЦубе/НСФ
Сада научници знају шта су онитокови одвојених и неповезаних наелектрисаних честица које „лете” из свемира огромном брзином. У њима доминирају протони, али садрже и електроне, језгра хелијума и теже хемијске елементе.
Поред тога, студија је помогла научницима да схвате да у свемиру може бити много више таквих објеката. Они тек треба да буду идентификовани.
Шта је следеће?
У будућности ће НГЦ 1068 постати репер занеутрино телескопи, према ауторима студије. Да, ово је већ веома добро проучен објекат за астрономе. Али неутрини ће омогућити научницима да виде ову галаксију на потпуно другачији начин.
Опширније:
Именоване последице последње соларне олује која је погодила Земљу
Огроман удар свемирског објекта покренуо је Земљино магнетно поље
Огроман тунел испод египатског храма „сакрио је“ мистериозне артефакте
Извори:
Докази о емисији неутрина из оближње активне галаксије НГЦ 1068,&нбсп;Наука&нбсп;(2022)
Неутрини откривају скривену галактичку активност,&нбсп;Наука&нбсп;(2022)
Поклопац: спирална галаксија НГЦ 1068
Сарадници: НАСА, ЕСА, Алекс Филипенко (УЦ Беркелеи), Вилијам Спаркс (СТСцИ), Лоуис Ц. Хо (КИАА-ПКУ), Маттхев А. Малкан (УЦЛА), Алессандро Цапетти (СТСцИ), Алисса Паган (СТСцИ)