Οι αστρονόμοι παρακολουθούν ένα νετρίνο πίσω στην πηγή. Εκεί που μια μαύρη τρύπα έσκισε ένα αστέρι
Νετρίνα είναι διαβόητα μικροσκοπικά σωματίδια. Εκατοντάδες τρισεκατομμύρια περνούν από το σώμα ενός ατόμου κάθε δευτερόλεπτο, ωστόσο δεν φαίνεται να αλληλεπιδρούν με τίποτα (αν και στην πραγματικότητα πολύ). Ακόμα πιο δύσκολο να βρεθούν είναι τα νετρίνα «υψηλής ενέργειας» που πιστεύεται ότι σχηματίζονται ως αποτέλεσμα μερικών από τα περισσότερα βίαια γεγονότα στο σύμπαν. Τώρα, ερευνητές που χρησιμοποιούν το τηλεσκόπιο Swift της NASA ανακάλυψαν ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας για πρώτη φορά από έναν τύπο από αυτά τα υπερβίαια γεγονότα - ένα παλιρροϊκή διαταραχή . Αλλά κάτι ήταν λίγο άσχετο σε αυτό.
Παλιρροϊκές διακοπές συμβαίνουν όταν μια μαύρη τρύπα αρχίζει να διαλύει ένα αστέρι. Ως μέρος του βαρυτικού χορού αυτών των δύο ογκωδών αντικειμένων, οι πίδακες σωματιδίων μπορούν μερικές φορές να εκραγούν από τη μαύρη τρύπα καθώς αυτή καταπίνει ένα ρεύμα σωματιδίων από το αστέρι. Οι αστροφυσικοί έχουν διατυπώσει τη θεωρία ότι θα μπορούσαν να δημιουργηθούν νετρίνα υψηλής ενέργειας σε αυτούς τους πίδακες, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει παρατηρηθεί κάτι τέτοιο.
Εικόνα του AT2019dsg, με κόκκινο κύκλο. Αδυνατώντας να φανεί με γυμνό μάτι, αυτός ο γαλαξίας που απέχει 690 εκατομμύρια έτη φωτός ήταν πιθανότατα η πηγή ενός νετρίνου από ένα γεγονός παλιρροϊκής διαταραχής που συνέβη σε αυτόν.
Πίστωση: ZTF / Caltech Optical Observatories
Μία από αυτές τις παλιρροϊκές διαταραχές είναι γνωστή, μάλλον πρακτικά, ως AT2019dsg, η οποία βρέθηκε τον Απρίλιο του 2019 από τον Μεταβατική εγκατάσταση Zwicky (ZTF), μέρος του Παρατηρητήριο Palomar . Βρίσκεται στον αστερισμό των Δελφίνων σε έναν γαλαξία περίπου 690 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, γνωρίζουμε (και πάλι πρακτικά) ως 2MASX J20570298+1412165 . Μερικές φορές οι αστρονόμοι είναι εξαιρετικοί στο να βρίσκουν ιδιότροπα ονόματα ή ακρωνύμια, αλλά φαίνεται ότι η τεράστια κλίμακα του αριθμού των γαλαξιών φορολογεί ακόμη και την άφθονη δημιουργικότητα ονοματοδοσίας τους.
Όταν παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το AT2019dsg, οι αστρονόμοι ακολούθησαν ένα πρωτόκολλο που είχαν καθιερώσει για την παρατήρηση παλιρροιακών διαταραχών - εκπαίδευσαν περισσότερα παρατηρητήρια σε αυτό. Σε αυτή την περίπτωση, ορατές, υπεριώδεις και ακτίνες Χ παρέχονται από Ταχύς , Αυτοί XMM-Newton Το τηλεσκόπιο πήρε επίσης δεδομένα ακτίνων Χ και το NRAO Πολύ μεγάλη συστοιχία και το Σουρικάτα Το τηλεσκόπιο, που διευθύνεται από το Ραδιοαστρονομικό Παρατηρητήριο της Νότιας Αφρικής, πήρε δεδομένα στο ραδιόφωνο.
Το βίντεο της NASA που συζητά τη διαδικασία χρησιμοποιεί για να επιστρέψει το νετρίνο στο σημείο προέλευσής του.
Πίστωση: Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA
Με τόση δύναμη παρατήρησης εστιασμένη σε ένα συγκεκριμένο γεγονός, ήταν ένα από τα πιο εξονυχιστικά μέρη σε όλο το σύμπαν. Η φωτεινότητα του συμβάντος κορυφώθηκε, χωρίς νετρίνα να συνδέονται με αυτό. Αυτό ήταν μέχρι το NSF Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube είπαν ότι συνέλαβαν ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας και με τη βοήθεια μιας ομάδας στο ZTF, παρακολούθησαν το κομμάτι του ουρανού από το οποίο προήλθε το νετρίνο στο ίδιο έμπλαστρο που εντοπίστηκε το AT2019dsg.
Το μόνο πρόβλημα ήταν ότι το νετρίνο εμφανίστηκε 5 μήνες μετά τη μέγιστη φωτεινότητα της παλιρροιακής διαταραχής, πολύ αφότου οποιαδήποτε τρέχουσα θεωρία θα πρότεινε ότι θα είχε δημιουργηθεί. Και δεν παρατηρήθηκαν πίδακες, με αποτέλεσμα οι αστρονόμοι να πιστέψουν ότι ήταν εξαιρετικά απίθανο να είχε σχηματιστεί ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας ως μέρος του γεγονότος.
UT Βίντεο που συζητά το IceCube, το παρατηρητήριο νετρίνων όπου εντοπίστηκε αρχικά το νετρίνο από το AT2019dsg.
Ωστόσο, ήταν εκεί, και οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι ήταν 1 στις 500 πιθανότητες να προέλθει από οτιδήποτε σε αυτό το τμήμα του ουρανού εκτός από το AT2019dsg. Πρέπει λοιπόν να εξευρεθούν νέες θεωρίες για να εξηγηθεί η ασυμφωνία.
Μία από τις πιο ξεκάθαρες θεωρίες, που προτάθηκαν από τους Walter Winter και Cecilia Lunardini, στο Γερμανικό Ηλεκτρόνιο-Σύγχρονο (ΔΕΣΥ) και Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα αντίστοιχα, υποδηλώνουν ότι η παρουσία οποιωνδήποτε πίδακα μπορεί να είχε καλυφθεί από ένα σύννεφο συντριμμιών. Σε αυτή την περίπτωση, οι πίδακες που σχηματίζουν νετρίνο θα μπορούσαν να ήταν παρόντες στην εκδήλωση, απλά δεν θα τους είχαμε δει. Η θεωρία τους θα εξηγούσε επίσης όμορφα γιατί το 98% της φωτεινότητας των ακτίνων Χ από το συμβάν έχει εξαφανιστεί σε μόλις 160 ημέρες. Μια άλλη ομάδα, με επικεφαλής τον διδακτορικό φοιτητή Robert Stein στο DESY, έχει μια διαφορετική ιδέα – πιστεύουν ότι η ταχεία ψύξη θα μπορούσε να εξηγήσει την ταχεία πτώση των παρατηρούμενων ακτίνων Χ.
Απεικόνιση του γεγονότος παλιρροϊκής διακοπής στον γαλαξία F01004-2237 , παρόμοιο με αυτό που μπορεί να συμβαίνει στο AT2019dsg. Η απελευθέρωση της βαρυτικής ενέργειας καθώς τα συντρίμμια του αστεριού συσσωρεύονται από τη μαύρη τρύπα οδηγεί σε μια έκλαμψη στο οπτικό φως του γαλαξία.
Πίστωση και πνευματικά δικαιώματα: Mark Garlick.
Είτε έτσι είτε αλλιώς, η εύρεση ενός τόσο υψηλής ενέργειας νετρίνου από ένα γεγονός παλιρροϊκής διαταραχής είναι ένα νέο βήμα προς τα εμπρός για την επιστήμη και ένας φόρος τιμής στην πολυφασματική δύναμη παρατήρησης που ασκήθηκε στο μικρό κομμάτι του ουρανού που περιείχε. Όπως πάντα, υπάρχουν περισσότερα δεδομένα χρειαζόταν για να επιβεβαιώσει είτε τη θεωρία για την ύπαρξη (ή την έλλειψή της) των πίδακα που θεωρήθηκε ότι προκαλούν αυτές τις εκρήξεις νετρίνων. Εάν, στην πραγματικότητα, δεν σχηματίστηκε πίδακας ως μέρος του AT2019dsg, τότε αυτό κάνει το εύρημα ακόμη πιο ενδιαφέρον καθώς θέτει το ερώτημα - τι προκάλεσε τη δημιουργία του νετρίνου στην πρώτη θέση τότε;
Μάθε περισσότερα:
NASA - Το Swift της NASA βοηθά στη σύνδεση του νετρίνου με τη μαύρη τρύπα που τεμαχίζει αστέρια
Αστρονομία της φύσης - Ένα γεγονός παλιρροϊκής διακοπής συμπίπτει με ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας
Επιστημονικά νέα - Οι αστροφυσικοί εντόπισαν νετρίνο υψηλής ενέργειας από το συμβάν παλιρροϊκής διαταραχής
UT - Οι αστρονόμοι παρακολουθούν ένα αστέρι να σπαγγετίζεται από μια μαύρη τρύπα
Πίστωση εικόνας δυνητικού πελάτη:
Απεικόνιση ενός γεγονότος παλιρροϊκής διακοπής, από το βίντεο της NASA που συνδέεται παρακάτω.
Πίστωση: NASA Goddard Space Flight Center