Bilim adamları, Derin Uzaydan Gelen Garip ‘Hayalet Parçacıkların’ Kökeni Keşfedildiğini Söyledi

nötrino-illüstrasyon-özellik-boyutlu

Kozmik ışınları, nötrinoları ve fotonları yüksek enerjilere kadar hızlandıran bir blazarın sanatsal bir çizimi. © Benjamin Değişiklik

210329_MOTHERBOARD_ABSTRACT_LOGO

ÖZET akıllara durgunluk veren bilimsel araştırmaları, geleceğin teknolojisini, yeni keşifleri ve büyük atılımları özetlemektedir.

Bilim adamları, özel bir tür “hayalet parçacığın” büyük olasılıkla blazar olarak bilinen devasa kara delikler tarafından dövüldüğünü keşfettiler; bu, kozmik ışınlar olarak adlandırılan parçacıkların kökeni gibi evrenimizle ilgili en heyecan verici gizemlerden bazılarına ışık tutan bir bulgu.

Kozmik ışınlar, uzayda ışık hızına yakın bir hızda ateş eden, son derece enerjik atomik madde parçalarıdır; bu, doğal olarak hareket eden güçlü nesnelerden geldiklerini düşündürür. parçacık hızlandırıcılar. Kozmik ışınların kaynaklarını saptamanın bir yolu, muhtemelen kozmik ışınlarla aynı yoğun mekanizmalar tarafından dövülen başka bir yüksek enerjili parçacık türü olan astrofiziksel nötrinoları aramaktır.

Nötrinolara bazen hayalet parçacıklar denir çünkü o kadar hafiftirler ki maddeye zar zor tepki verirler ve bedenlerimizden ve Dünya gibi gezegenlerden zahmetsizce geçerler. Bu, onları yakalamayı olağanüstü derecede zorlaştırırken, aynı zamanda, nötrinoların uzayda genellikle düz bir çizgide seyahat ettikleri ve gökbilimcilerin bazen onları gökyüzünün belirli bir bölgesine kadar takip etmelerine izin verdiği anlamına gelir. Astrofiziksel nötrinoların kaynağını keşfetmek, bu nedenle, dolaylı olarak kozmik ışınları yayan doğal uzay fabrikalarına işaret edebilir.

Şimdi, Würzburg Julius Maximilian Üniversitesi’nde bir astronom olan Sara Buson liderliğindeki bilim adamları, blazarların “astrofiziksel nötrino fabrikaları ve dolayısıyla ekstragalaktik kozmik ışın hızlandırıcıları” olduğuna dair yeni kanıtlar sundular. yakın zamanda yayınlanan bir araştırma içinde Astrofizik Dergi Mektupları.

Blazarlar zaten potansiyel bir kozmik ışın kaynağı olarak yüzdüler, ancak yeni çalışma, “galaksi dışı kozmik ışın fabrikalarının sağlam bir dolaylı tespitini” gösteren ilk çalışmadır.

Araştırmacılar, “Nötrinolar, evrendeki en zor parçacıklardır ve neredeyse engellenmeden hareket edebilenlerdir” dedi. “Toplanan büyük miktarda veriye rağmen, uzun süredir devam eden ve çözülmemiş bir sorun, hala yüksek enerjili nötrinoların onları oluşturan astrofiziksel kaynaklarla ilişkisidir.”

“Nötrinoların aday kaynakları arasında, Dünya’ya doğru işaret eden, son derece göreceli jetleri besleyen süper kütleli kara delikler tarafından desteklenen bir galaksi dışı kaynak sınıfı olan blazarlar var” diye devam ettiler. “Önceki çalışmalar tartışmalı görünüyor, çeşitli çabalar yüksek enerjili nötrino olayları ve bireysel blazarlar arasında geçici bir bağlantı olduğunu iddia ediyor ve diğerleri bu ilişkiyi sorguluyor. Bu çalışmada, blazarların yüksek enerjili astrofiziksel nötrinolarla eşi görülmemiş bir güven düzeyinde açık bir şekilde ilişkili olduğunu gösteriyoruz.”

Buson ve meslektaşları bu sonuca, dünyadaki en hassas nötrino dedektörü olan Antarktika’daki IceCube Neutrino Gözlemevi’nden elde edilen verileri, muhtemelen blazar olan 3.500’den fazla nesneden oluşan bir katalog olan BZCat ile çapraz referans vererek ulaştılar. Ekip, IceCube’deki “sıcak noktalarda” yakalanan astrofiziksel nötrinoların BZCat’taki belirli blazerlere işaret edip etmediğini görmek için istatistiksel bir analiz yaptı.

Sonuçlar, güney gökyüzündeki 19 IceCube sıcak noktasından 10’unun muhtemelen blazarlarla bağlantılı olduğunu ortaya koydu, bu da astrofiziksel nötrinoların ve dolayısıyla kozmik ışınların bu patlayıcı ortamlardan kaynaklandığını düşündürdü. Bu, tüm blazarların bu yüksek enerjili parçacıkları ürettiği veya yüksek enerjili nötrinoların ve kozmik ışınların yalnızca blazarlardan geldiği anlamına gelmez. Ancak parçacıklar ve en az bir kaynak arasındaki açık bağlantı, yüksek enerjili evreni anlamak açısından hala büyük bir adımdır.

“Kozmik ışınlar, 1020’ye kadar olan yüklü enerji parçacıklarıdır. [electronvolts]Araştırmacılar, çalışmada, insan tarafından elde edilen en güçlü parçacık hızlandırıcıdan, yani Büyük Hadron Çarpıştırıcısından (LHC) çok daha yüksek” dedi. “Derin uzaydan gelen bu parçacıkların doğası ve kökeni belirsizliğini koruyor ve astroparçacık ve astrofizik alanları için en önemli zorluğu temsil ediyor.”

Astrofiziksel nötrinoların “bir kozmik ışın kaynağının benzersiz dumanlı silah imzaları” olduğu göz önüne alındığında, ekip, yeni nesil nötrino dedektörleri ile bu enerjik hayalet parçacıkları aramaya devam etmenin önemli olduğunu ekledi.

Leave a Reply

Your email address will not be published.