Źródłem „cząstek duchów” jest prawdopodobnie jądro galaktyczne zasilane przez supermasywne czarne dziury

Według nowego badania, które może odkryć tajemnicę tych subatomowych cząstek sprzed wszechświata, „cząstki duchów” z głębokiej przestrzeni prawdopodobnie pochodzą z jąder galaktycznych zasilanych przez supermasywne czarne dziury.

Widmowe cząstki, czyli neutrina, intrygowały naukowców od czasu ich odkrycia w 1956 roku, ponieważ nie mają masy i ledwo oddziałują z materią.

Te maleńkie cząstki bez ładunku elektrycznego biegną przez wszechświat, na które prawie nie mają wpływu naturalne obiekty ani siły, ale są to drugie po fotonach najczęstsze cząstki na Ziemi.

Jądra galaktyczne, znane jako blazary, to galaktyki z supermasywnymi czarnymi dziurami w centrum i ustawionymi tak, aby ich dżety były skierowane bezpośrednio na Ziemię.

Zespół naukowców pod kierunkiem Uniwersytetu w Würzburgu zidentyfikował źródło cząstek-widm, porównując dane o trajektoriach cząstek i pozycji Uniwersytetu w Würzburgu we wszechświecie.

Odkryli, że 10 z 19 gorących punktów neutrinowych było blazarami.

Zadanie rozwikłania tajemnicy cząstek-duchów jest niezbędne, ponieważ pozwoli lepiej zrozumieć, w jaki sposób materia ewoluowała od prostych cząstek do złożonych cząstek, które stworzyły wszystko wokół nas.

Przewiń w dół, aby zobaczyć wideo

Artystyczne wrażenie aktywnego jądra galaktycznego, z którego mogły powstać przypominające duchy cząstki subatomowe

W centrum większości galaktyk, w tym naszej, znajduje się supermasywna czarna dziura, która tworzy wokół siebie dysk gazu, pyłu i gwiezdnych szczątków.

Kiedy materia w dysku opada w kierunku czarnej dziury, jej energia grawitacyjna może zostać przekształcona w światło, dzięki czemu centra tych galaktyk będą niezwykle jasne i nazywane aktywnymi jądrami galaktyk (AGN).

Kiedy galaktyka spada w taki sposób, że jej dżety są skierowane w stronę Ziemi, nazywa się ją Blazar i jest to aktualna teoria tego, co wytwarza cząstki duchów.

Do takiego wniosku doszli badacze, którzy zebrali dane z Obserwatorium Neutrino IceCube na Antarktydzie, najczulszego detektora neutrin na Ziemi, w latach 2008 i 2015.

Badanie wykazało, że cząstki duchów pochodzą z Blazara, zbierając dane o cząstkach z Obserwatorium Neutrino IceCube na Antarktydzie (na zdjęciu)

Następnie porównano go z BZCat, katalogiem zawierającym ponad 3500 pozycji, które prawdopodobnie będą blezerami.

Wyniki pokazały, że 10 z 19 gorących punktów IceCube znalezionych na południowym niebie prawdopodobnie pochodzi od blazarów.

Dr Andrea Tramassery, badacz z Wydziału Astronomii na Uniwersytecie Genewskim, powiedział w oświadczenie: Odkrycie wysokoenergetycznych fabryk neutrin stanowi kamień milowy w astrofizyce.

„To stawia nas o krok dalej w rozwikłaniu stuletniej zagadki pochodzenia promieni kosmicznych”.

Naukowcy próbują badać nieuchwytne cząstki, odkąd Wolfgang Pauli po raz pierwszy przewidział je w 1931 roku.

Wielu wierzy, że mogą one stanowić klucz do zrozumienia części wszechświata, które pozostają ukryte przed naszym wzrokiem, takich jak ciemna materia i ciemna energia.

Neutrino wysokoenergetyczne zostało po raz pierwszy wykryte 22 września 2017 r. przez Obserwatorium IceCube, ogromny obiekt, który zatonął milę poniżej bieguna południowego.

Tutaj sieć ponad 5000 ultraczułych czujników przechwyciła charakterystyczne niebieskie światło Czerenkowa emitowane przez interakcję neutrina z lodem.

Uważa się, że neutrino zostało stworzone przez wysokoenergetyczne promienie kosmiczne pochodzące z dżetów oddziałujących z pobliską materią.

Profesor Paul O’Brien, członek międzynarodowego zespołu astronomów z Uniwersytetu w Leicester, powiedział: „Neutrina rzadko wchodzą w interakcje z materią.

Znalezienie ich w ogóle we wszechświecie jest zdumiewające, ale zidentyfikowanie możliwego źródła to zwycięstwo.

Ten wynik pozwoli nam w zupełnie nowy sposób zbadać najpotężniejsze i najdalsze źródła energii we wszechświecie.