Mokslininkai pastebėjo labai energijos reikalaujančią neįtikėtinai mažą „vaiduoklio“ dalelę, vadinamą neutrinu, skraidančiu per Antarktidos ledus, ir atsekė jo kilmę iki konkretaus blazaro, pranešė jie šiandien, liepos 12 d.
Fizikai labai džiaugiasi detektyvų darbu, kuris jiems papasakojo apie neutrinos gimtinę. Bet koks gi yra neutrinas, ir kodėl nesvarbu, iš kur tas daiktas atsirado?
Neutrino yra subatominė dalelė, tokia pat maža kaip elektronas, tačiau be jokio krūvio. Mokslininkai žino, kad neutrinai turi mažą masę, tačiau jie negali tiksliai nustatyti, kiek mažai. Rezultatas yra tas, kad neutrinai kitai medžiagai linkę suteikti šaltą petį: Jie nelabai dažnai sąveikauja su aplinka, todėl mokslininkams sunku juos pastebėti. [Neutrino radimas jo šaltinyje: atradimas nuotraukose]
Nepaisant to, jie yra visur - jūsų kūnas kiekvieną sekundę pumpuojamas maždaug 100 trilijonų neutrinų. Ir mokslininkai mano, kad keistos dalelės gali būti raktas į kai kurias didžiausias paslaptis apie Visatą, įskaitant tai, kodėl materija laimėjo dėl antimedžiagos anksti po Didžiojo sprogimo.
„Neutrinai yra nuostabūs“, - Space.com pasakojo Kate Scholberg, Dakeio universiteto Šiaurės Karolinoje dalelių fizikė. Ji yra šališka, nes praleido savo karjerą studijuodama mažyčius dalykus, tačiau tai nepadaro jos klaidos. "Mes turime juos suprasti, jei norime viską suprasti".
Nauji tyrimai yra nedidelis žingsnis mokslininkams, kurie tikisi tai padaryti. Atradimas prasidėjo „IceCube Neutrino“ observatorijoje netoli Pietų ašigalio rugsėjį. Giliai Antarktidos ledyno viduje detektorių tinklelis atsekė vieno neutrino kelią trimatėje erdvėje.
Kelias buvo pakankamai aiškus, kad fizikai galėtų sekti neutrino kelionę atgal tiesiai tiesiai per Visatą. Per mažiau nei minutę jie paprašė viso pasaulio astronomų pasukti teleskopus į tą dangaus regioną ir atkreipti dėmesį, ar jie mato ką nors intriguojančio. Ir jie tikrai padarė - tiksliai toje pačioje apylinkėse buvo blazaros, didžiulės energijos energijos šaltinis, vadinamas gama spinduliais, ir mokslininkai sugebėjo patvirtinti blazarą kaip neutrinos šaltinį.
Procesas buvo įmanomas, nes neutrinai, kaip ir šviesos fotonai, gali įveikti ypač didelius atstumus Visatoje tiesiomis linijomis, nebūdami atitraukti nuo kurso. Kitų tipų didelės energijos dalelės to negali padaryti, nes yra įkrautos. „Jie atvyksta sukramtyti“, - „Space.com“ pasakojo Merilando universiteto fizikas Gregas Sullivanas, dirbantis su „IceCube Neutrino“ observatorija ir dalyvavęs naujame tyrime. "Negalime atsekti jų ten, kur jie kilę."
Šis iššūkis mokslininkus sujaudino maždaug šimtmetį, nes tai reiškia, kad jie negali nustatyti, kokio tipo objektai sukuria kokio tipo labai įkrautas daleles. Nusivylimas paskatino mokslininkus atidaryti „IceCube“ - vienintelį neutrinų detektorių, pakankamai didelį, kad būtų galima užfiksuoti neįtikėtinai daug energijos turinčias daleles, gimusias už mūsų galaktikos ribų, 2010 m.
„Neutrinos kurį laiką laikėsi pažado, kad galės dangų nušviesti kaip jūs, naudodamiesi šviesa, bet esant aukštesnei energijai“, - teigė Sullivanas. "Mes galime užduoti klausimus arba pabandyti atsakyti į klausimus, kurių kitaip negalėjai padaryti."
Mažesnės energijos neutrinus jau naudoja astronomai per Scholbergo valdomą tinklą, kuris laukia, kol bus panaudotas neutrinų sprogimas, kad būtų galima pastebėti kitą branduolio griūties supernovą Paukščių Take.
Tokia supernova paskutinį kartą buvo pastebėta 1987 m., Prieš egzistuojant moderniems neutrinų detektoriams. Bet kai kitas sprogs, Scholberg ir jos kolegos nori panaudoti neutrinos sprogimą, kad laiku įspėtų astronomus, kad jie sugautų lengvą parašą. Patys neutrinai taip pat pasakytų mokslininkams apie tai, kas vyko įvykio metu. „Iš tikrųjų jūs galėjote pamatyti juodąją skylę, gimstančią neutrinuose“, - teigė Scholbergas.
Tai, kaip ir nauji blazaro tyrimai, būtų lūžis toje srityje, kurią mokslininkai vadina multimedijos astronomija, kuriai naudojamos dvi ar daugiau skirtingų kategorijų duomenų, tokių kaip šviesos fotonai, neutrinai ir gravitacinės bangos. Daugiau duomenų tipų reiškia bendrą informaciją apie tai, kas įvyko.
„Tai tarsi didelis galvosūkis ir mes bandome užpildyti gabalus“, - sakė Sullivanas. "Matydami paveikslėlį tiek skirtingose energijose, tiek skirtingose dalelėse, mes tikrai galime pabandyti suprasti fiziką, kas vyksta."
Tačiau Sullivanas ir jo kolegos nenori sustoti ties šiandienos pranešimu. „Tai tik pirmas žingsnis“, - sakė jis ir pridūrė, kad fizikai tikisi pastatyti dar didesnį nei IceCube neutrinų detektorių. "Mes turime dar daug ko išmokti ir pamatyti".
