เว็บตรงด้วยการติดตามรอยทางของนิวทริโน

นักวิทยาศาสตร์จึงเล็งไปที่บริเวณท้องฟ้าในทิศทางของเว็บตรงกลุ่มดาวนายพราน นักดาราศาสตร์กระโจนเข้าสู่การปฏิบัติ และกล้องโทรทรรศน์ทั่วโลกได้สำรวจจุดที่สามารถเปิดเผยแหล่งกำเนิดของอนุภาคได้ เปลวไฟของรังสีแกมมาซึ่งเป็นแสงพลังงานสูงชนิดหนึ่ง ตรวจพบโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศแฟร์มีรังสี

แกมมาซึ่งมาจากเปลวไฟที่เรียกว่า TXS 0506+056 

ดาราจักรสุกใสที่ขับเคลื่อนโดยหลุมดำขนาดมหึมาที่ปล่อยไอพ่นของอนุภาคที่มีพลัง ในทิศทางของโลก กล้องโทรทรรศน์หลายตัวสังเกตเห็นเปลวไฟของ blazar ในแสงประเภทอื่น รวมทั้งรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุ

จากการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงและแสงจากการชนกันของดาวนิวตรอน ( SN: 11/11/17, p. 6 ) ที่สังเกตได้ในเดือนสิงหาคม 2017 นักวิจัยของ Fermi Regina Caputo คิดว่า “นี่มันบ้า ท้องฟ้ากำลังปะทุ ” เธอพูดว่า. “ฉันแทบไม่อยากเชื่อเลย จักรวาลกำลังเปิดเผยตัวเองในแบบที่เราไม่เคยจินตนาการมาก่อน” Caputo จาก Goddard Space Flight Center ของ NASA ใน Greenbelt, Md. กล่าว

การตรวจจับนิวตริโนพลังงานสูงที่มีทิศทางขาเข้าที่ชัดเจนนั้นหาได้ยาก — IceCube ส่งนักดาราศาสตร์เพียง 10 รายงานของการตรวจพบดังกล่าวในปีครึ่งก่อนจะพบนิวตริโนนี้ นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยโชคดีพอที่จะมองเห็นแสงจากแหล่งกำเนิดได้

Kate Scholberg นักฟิสิกส์นิวตริโนจาก Duke University ผู้ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าวว่า “นี่คือสิ่งที่ IceCube สร้างขึ้นเพื่อพยายามดูนิวตริโนพลังงานสูงจากแหล่งที่แปลกใหม่เหล่านี้

ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ระบุแหล่งกำเนิดของนิวตริโนที่มีพลังงานต่ำกว่ามาก: ดาวระเบิด ( SN: 2/18/17, หน้า 24 ) และดวงอาทิตย์ แต่นิวตริโนพลังงานสูงกลับเข้าใจยากกว่า ในขณะที่มีคำใบ้ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับนิวตริโนพลังงานสูงที่เกี่ยวข้องกับการลุกเป็นไฟของ blazar ( SN Online: 4/7/16 ) การตรวจจับใหม่นี้ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่แน่นแฟ้นระหว่างบลาซาร์และนิวตริโนพลังงานสูง  

หลังจากเปิดโปงแหล่งที่มาของนิวทริโนแล้ว นักวิจัยของ IceCube 

กลับไปที่ข้อมูลของพวกเขาและค้นหานิวตริโนเพิ่มเติมที่อาจมาจากเปลวไฟ “มีบางอย่างที่น่าสนใจเกิดขึ้นที่นั่น” นักวิจัย IceCube Naoko Kurahashi Neilson จาก Drexel University ในฟิลาเดลเฟียกล่าว นักวิจัยรายงานในรายงานฉบับที่สองซึ่งตีพิมพ์ใน วารสาร Science 13 กรกฎาคม เป็นเวลากว่าเจ็ดเดือนตั้งแต่เดือนกันยายน 2014 เป็นต้นไป

ภาพประกอบของเซ็นเซอร์ที่ฝังอยู่ในน้ำแข็งที่ใช้ในการทดลอง IceCube

ดูแสง เซ็นเซอร์ที่ฝังอยู่ในน้ำแข็ง (มีภาพประกอบ) ใช้ในการทดลอง IceCube เพื่อตรวจจับแสงที่ปล่อยออกมาเมื่อนิวตริโนทำปฏิกิริยากับน้ำแข็ง

การทำงานร่วมกันของ ICECUBE

เบลซาร์ยังไม่ค่อยเข้าใจนัก รวมทั้งอนุภาคชนิดใดที่พวกมันระเบิดออกมา เนื่องจากนิวตริโนพลังงานสูงสามารถผลิตได้ร่วมกับโปรตอนเท่านั้น การตรวจจับพบว่า blazars ยังเป็นแหล่งของรังสีคอสมิกซึ่งประกอบด้วยโปรตอนและนิวเคลียสของอะตอม

รังสีคอสมิกถูกตรวจพบบนโลกด้วยพลังงานสูงมาก และเป็นปริศนาว่ากลไกของจักรวาลชนิดใดที่สามารถหมุนอนุภาคได้จนถึงสุดขั้วเหล่านั้น นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Floyd Stecker จาก NASA Goddard กล่าวว่า “นี่อาจเป็นเบาะแสถึงที่มาของมัน แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่า blazars สามารถเร่งโปรตอนให้มีพลังงานสูงสุดเท่าที่สังเกตได้หรือไม่ เขากล่าว

เป็นที่ทราบกันว่า รังสีคอสมิกพลังงานสูงสุดมาจากนอกทางช้างเผือก ( SN: 10/14/17, p. 7 ) แต่โดยทั่วไปแล้ว รังสีคอสมิกทิ้งร่องรอยของแหล่งกำเนิดไว้เล็กน้อย: ขณะเดินทางผ่านอวกาศ วิถีของพวกมันจะบิดเบี้ยวด้วยสนามแม่เหล็ก ดังนั้นจึงไม่ชี้กลับไปยังแหล่งที่มาของพวกมันอย่างน่าเชื่อถือ

ในทางกลับกัน นิวตริโนมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่ได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก โดยเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงจากต้นกำเนิดมายังโลก เนื่องจากรังสีคอสมิกพลังงานสูงและนิวตริโนถูกผลิตขึ้นร่วมกัน อนุภาคจึงสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจรังสีคอสมิกได้เช่นกัน Olinto กล่าว “สิ่งที่นิวตริโนให้เราคือทางผ่านหมอก”เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง