Vadinamoji „vaiduoklio dalelė“, užfiksuota 2017 rugsėjo 22 d., nukeliavo 4 milijardus šviesmečių, kol galiausiai pasiekė mus.
Mokslo pasaulyje džiaugiamasi, kad tai – nepaprastas atradimas, tiek patvirtinantis tai, kad blazarai yra ne tik didelės energijos neutrinų šaltiniu, tiek atveriantis visiškai naują tyrimų sritį: neutrinų astrofiziką.
Dalelės aptikimui naudota ta pati technologija, kuria patvirtintos ir nufotografuotos susiduriančios neutroninės žvaigždės.
Itin energingi už mūsų galaktikos ribų atskrieję neutrinai glumino mokslininkus nuo pat pirmojo jų aptikimo 2012 metais. Jų aptikimui Žemės Pietų poliuje buvo panaudota technologija, pavadinta „IceCube“ (liet. ledo kubas) – buvo pasinaudota Arkties ledu.
Subatominės dalelės yra keistos ir neįprastos, bet ne tokios keistos ir neįprastos, kaip neutrinai, rašo „Science Alert“. Jų masė yra beveik nulinė, jie keliauja beveik šviesos greičiu ir jie iš tiesų nesąveikauja su įprasta materija; iš neutrino pozicijos Visata būtų visiškai nemateriali.
Kiaurai mūsų kūnus šią akimirką laksto milijardai neutrinų – štai todėl jie pravardžiuojami „vaiduoklio“ dalelėmis.
Kas įdomiausia, tai nereiškia, kad jie negali sąveikauti su materija – ir tuo pagrįsta „IceCube“ idėja. Retkarčiais neutrinas gali susidurti su ledu ir taip sukelti žybsnį. „Ledinio kubo“ detektoriai slypi giliai arkties lede ir ten, tamsoje, iš susidūrimo atsiradę fotonai gali būti užregistruoti.
Iki šiol „IceCube“ keletą tikrai išsiskiriančių neutrinų. Jie daug energingesni nei užregistruojami paprastai – kas reiškia, kad jie atklydo taip pat iš daug toliau.
Mokslininkai apskaičiavo, kad 1987-ųjų supernovos, egzistavusios Paukščių tako galaktikos pakraštyje, neutrino energetinė vertė buvo 36 megaelektronvoltai. 2012-ųjų neutrino energetinė vertė buvo didesnė nei petaelectronvoltas – t. y. 100 mln. kartų didesnė.
Rugsėjį užfiksuoto neutrino energetinė vertė buvo kiek mažesnė – 300 teraelektronvoltų – bet vis tiek smarkiai išsiskirianti iš kitų. Ir kadangi likusi Visata neutrinams tarsi neegzistuoja, tai reiškia, kad jie keliauja tiesiomis linijomis.
Ir vadovaudamiesi tokiais dėsniais, šimtų mokslininkų komanda nustatė, iš kur atklydo ši subatominė dalelė.
Jie atsekė jos kelią iki blazaro TXS 0506+056, esančio už 5 milijardų šviesmečio – ir beje, įsitaisiusio „ant Oriono peties“.
Blazarai yra kvazarų rūšis – galaktikos su aktyvia supermasyvia juodąja skyle viduryje, kuri rydama viską, išspjaudo milžiniškus energijos kiekius. Tačiau jie pasižymi ir tuo, kad jų plokštuma yra statmena mums, ir viena iš srovių, trykštančių iš vieno juodosios skylės poliaus yra nukreipta tiesiai į mus.
Danguje žinoma keletas tūkstančių šių itin energingų struktūrų, bet kalbant apie galimus itin energingų neutrinų kilmę, iki šiol jie buvo itin žemoje įtariamųjų sąrašo pozicijoje.
„Įdomu tai, kad astrofizikų bendruomenėje dominavo nuomonė, kad blazarai yra menkai tikėtinas kosminių spindulių šaltinis. O dabar štai ką turime“, – sako „IceCube Neutrino Observatory“ pagrindinis tyrėjas, fizikas Francis Halzenas.
Atradimas buvo patvirtintas ir gama spindulių teleskopais – orbitiniu NASA’os Fermi gama spindulių teleskopu ir „Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes (MAGIC)“ teleskopais, esančiais Kanarų salose. Jie pastebėjo gama spindulių blyksnį, kurio kilmė – TXS 0506+056.
Stebėjimai vyko ir radijo dažnių spektre, o taip pat – septyniose optinėse observatorijose.
„Visos galvosūkio dalelės stoja į savo vietas, – teigia UW-Madison fizikas Albrechtas Karle’as. – Neutrino blyksnis mūsų archyviniuose duomenyse tapo nepriklausomu patvirtinimu. Kartu su kitų observatorijų stebėjimais, tai yra įtikinamas įrodymas, kad blazaras yra itin energingų neutrinų šaltinis.
Tyrimai buvo paskelbti žurnale „Science“.
Parengta pagal „Science Alert“.
