กาแลคซีเกลียวใกล้เคียงกำลังสูบนิวตริโนที่น่ากลัว - อนุภาคลึกลับที่แทบจะไม่โต้ตอบกับเรื่องรอบตัวพวกเขานักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบ
อนุภาคที่เข้าใจยากมาจากฮอตสปอตของการผลิตนิวตริโนในใจกลางของกาแล็กซี่เมสเซียร์ 77 ซึ่งถูกยึดด้วยหลุมดำ ภูมิภาคนี้อุดมไปด้วยแก๊สหนาแน่นและสนามแม่เหล็กไฟฟ้าผู้นำการศึกษาฟรานซิสฮัลเซ็นศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน - มาดิสันบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต สิ่งนี้ทำให้มันเป็น "ดิสนีย์แลนด์สำหรับการผลิตนิวตริโน" เขากล่าว
Halzen กล่าวว่าการวิจัยชี้ไปที่แกนกาแล็คซี่ที่ใช้งานคล้ายกันซึ่งเป็นสถานที่ที่นิวตริโนเกิดมา
“ นั่นคือสิ่งที่ทำให้บทความน่าตื่นเต้น” เขากล่าวถึงงานวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันที่ 4 พฤศจิกายนในวารสารศาสตร์- "ไม่เพียง แต่จะหาแหล่งอื่น แต่มันเริ่มชี้ไปที่สิ่งที่อาจเป็นตัวเร่งความเร็วของรังสีคอสมิกและแหล่งที่มาของนิวตริโน"
การล่านิวตริโน
นิวตริโนเป็นอนุภาค subatomic ที่ไม่มีประจุและแทบจะไม่มีมวล- พวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับกองกำลังเพียงสองแรงโน้มถ่วงและแรงอ่อนแอซึ่งรับผิดชอบการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีบางประเภท พวกเขาเดินทางด้วยความเร็วแสงเกือบและมีมากมายมากมาย - ประมาณ100 พันล้านผ่านทุกตารางเซนติเมตรของร่างกายทุกวินาที- อย่างไรก็ตามพวกเขาตรวจจับได้ยากมากเพราะพวกเขามีปฏิสัมพันธ์กับสสารอย่างอ่อนแอ
นิวตริโนสามารถสร้างได้ทุกที่ในจักรวาล - จากองค์ประกอบที่สลายตัวภายในโลกไปจนถึงการระเบิดของซูเปอร์โนวาที่ยิ่งใหญ่ในอีกด้านหนึ่งของจักรวาล เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่นักวิทยาศาสตร์ได้ทำงานเพื่อทำความเข้าใจกองกำลังมากมายที่สร้างอนุภาคลึกลับ
ในการตรวจจับนิวตริโนโดยเฉพาะอย่างยิ่งนิวตริโนพลังงานสูงที่ผลิตในรังสีจักรวาลจากแหล่งกาแล็คซี่นักวิจัยต้องสร้างสรรค์อย่างมาก วิธีแก้ปัญหาของพวกเขาคือ Observatory Icecube Neutrino ซึ่งมีเซ็นเซอร์มากกว่า 5,000 ตัวแช่แข็งเป็น 0.2 ลูกบาศก์ไมล์ (1 ลูกบาศก์กิโลเมตร) ของน้ำแข็งแอนตาร์กติก เมื่อนิวตริโนชนเข้ากับโปรตอนหรือนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมมันจะสร้างอนุภาคใหม่ที่ให้แสงสีฟ้าของแสงที่เรียกว่ารังสีเชอเรนคอฟ Icecube ตรวจพบรังสี Cherenkov นี้เพื่อค้นหานิวตริโน น้ำแข็งป้องกันเซ็นเซอร์จากรังสีจักรวาลและให้สื่อที่มีเสถียรภาพและโปร่งใสซึ่งจะ "ดู" นิวตริโน zinging
นิวตริโนเดินทางเป็นเส้นตรงดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะใช้ Icecube เพื่อค้นหาว่านิวตริโนมาจากไหน ในการศึกษาใหม่ Halzen และทีมของเขาได้ทำการสแกนท้องฟ้าทั้งหมดโดยมองหา "ฮอตสปอต" ซึ่งมีความเข้มข้นสูงกว่าปกติของนิวตริโนดูเหมือนจะเล็ดลอดออกมา
Messier 77 โผล่ออกมา
ฮอตสปอตกาแลคซี
Messier 77 หรือที่รู้จักกันในชื่อ NGC 1068 หรือ "Squid Galaxy" อยู่ห่างจากโลกประมาณ 47 ล้านปีและสามารถมองเห็นได้จากโลกของเราด้วยกล้องส่องทางไกลคู่หนึ่งหรือกล้องโทรทรรศน์สนามหลังบ้าน เมื่อต้นปีนี้นักวิจัยกลุ่มอื่นค้นพบหลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางของ Messier 77แต่มวลหนาของฝุ่นละอองปิดบังมุมมอง นิวตริโนที่ค้นพบใหม่สามารถให้หน้าต่างเข้าไปในหัวใจของกาแล็กซี่
ทีม ICECUBE รายงานครั้งแรกแหล่งที่มาของนิวตริโนพลังงานสูงในปี 2561มาจากแกนกาแล็คซี่ที่ใช้งานอยู่อีกอันหนึ่งที่ยึดด้วยหลุมดำขนาดใหญ่ โรงงานนิวตริโนนั้นตั้งอยู่บนไหล่ของกลุ่มดาวนายพราน
ในขั้นต้น Halzen กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์คิดว่านิวตริโนเหล่านี้ผลิตในเครื่องบินไอพ่นขนาดใหญ่ที่ยิงออกมาจากหลุมดำขนาดใหญ่ แต่ฟิสิกส์ของเจ็ทดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับการผลิตนิวตริโน Halzen กล่าว และหลุมดำของ Messier 77 ไม่ได้ผลิตเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้แสดงให้เห็นว่านิวตริโนนั้นก่อตัวขึ้นที่ขอบของหลุมดำเอง บริเวณนี้เรียกว่าแผ่นดิสก์สะสมและเต็มไปด้วยสสารที่ดึงโดยสนามแรงโน้มถ่วงของหลุมดำ
“ ด้านบนและด้านล่างดิสก์การสะสมมีสนามแม่เหล็กสูงมากดังนั้นคุณสามารถผลิตนิวตริโนที่นั่นได้แล้ว” Halzen กล่าว "เมื่อวัสดุตกอยู่ในหลุมดำใกล้กับหลุมดำมีโอกาสอีกครั้งในการผลิตนิวตริโน"
การศึกษาไม่สามารถระบุได้อย่างชัดเจนว่านิวตริโนเหล่านี้ผลิตได้อย่างไร แต่การวิจัยก่อนหน้านี้จาก Icecubeแสดงให้เห็นว่าแกนกาแล็คซี่ที่ใช้งานอยู่เช่นเดียวกับหัวใจของ Messier 77 เร่งลำธารของรังสีที่เรียกว่ารังสีจักรวาลไปยังสถานะพลังงานสูง เมื่อโปรตอนจากรังสีจักรวาลเหล่านี้ตีนิวเคลียสของอะตอมพวกมันจะสร้างฝักบัวของอนุภาครองซึ่งบางส่วนสลายไปเป็นนิวตริโน
นักวิจัยทำการปรับปรุงหลายครั้งให้กับเครื่องตรวจจับ Icecube และเทคนิคการวิเคราะห์ของพวกเขาเพื่อตรวจจับ NGC 1068, Halzen กล่าวและทีมวางแผนที่จะดำเนินการต่อไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพวกเขาจ่ายเงินอย่างมากมายในการค้นหาฮอตสปอตนิวตริโนใหม่
“ จะมีมากขึ้น” Halzen กล่าว
