מדענים חשפו את מקורם של הנייטרינו בפעם הראשונה

מדענים חשפו את מקורם של הנייטרינו בפעם הראשונה

קרניים קוסמיות המורכבות מחלקיקים בעלי מטען חשמלי גבוה מאוד מפציצות את האטמוספירה של כדור הארץ ללא הרף. החלקיקים האלה מגיעים מהחלל החיצון העמוק, עברו מיליארדי שנות אור. עם זאת, מאיפה הם מגיעים? מה משגר אותם דרך היקום בכוח עצום שכזה? שאלות אלו היו בין האתגרים המשמעותיים ביותר באסטרופיזיקה במשך יותר ממאה שנה.

צוות מחקר בינלאומי בראשות אוניברסיטת וירצבורג ואוניברסיטת ז'נבה (UNIGE) שופך אור על היבט אחד של המסתורין הזה: הניטרינו מאמינים שנולדו בבלזארים, ליבות גלקטיות המופעלות על ידי חורים שחורים סופר-מסיביים.

שרה בוסון תמיד חשבה על זה כעל משימה משמעותית. בשנת 2017, החוקר ושותפיו הציגו לראשונה בלאזאר (TXS 0506+056) כמקור פוטנציאלי לנייטרינו. המחקר הזה עורר ויכוח מדעי בשאלה האם באמת יש קשר בין בלאזרים לנייטרינו עתירי אנרגיה.

לאחר שנקט צעד ראשוני וחיובי זה, פרופ. בוסון קיבל מימון ממועצת המחקר האירופית להשיק פרויקט מחקר רב-שליחים שאפתני ביוני 2021. יש צורך לנתח אותות שונים (או "שליחים", למשל נויטרינו) מהיקום. המטרה העיקרית היא לשפוך אור על מקורם של נויטרינו אסטרופיזיקליים, ובכך לאשר את הבלאזאר כמקור המאובטח הראשון של ניטרינו חוץ-גלקטיים בעלי אנרגיה גבוהה.

הפרויקט מציג כעת את הצלחתו הראשונה. מדענים מאשרים כי בלאזרים ניתן לקשר בביטחון עם ניטרינו אסטרופיזיקלי במידה חסרת תקדים של ודאות. החור השחור מוביל להיווצרות סילונים רלטיביסטיים, שבהם החלקיקים מואצים ופולטים קרינה עד אנרגיות של מיליארד אור נראה! גילוי הקשר בין עצמים אלה לבין קרניים קוסמיות יכול להיות 'אבן הרוזטה' של האסטרופיזיקה עתירת האנרגיה!"

מדענים השתמשו בנתוני ניטרינו ממצפה הניוטרינו IceCube באנטארקטיקה וב-BZCat, אחד הקטלוגים המדויקים ביותר של בלאזרים. עם הנתונים האלה, הם היו צריכים להוכיח שהבלאזרים שעמדות הכיוון שלהם תואמות את אלה של הנייטרינו לא היו שם במקרה.

לאחר מכן, מדענים מפתחים תוכנה שיכולה להעריך עד כמה נראות אותן הפצות של עצמים אלה בשמים.

אנדריאה טרמסיר אמרה, "לאחר הטלת הקוביות מספר פעמים, גילינו שהאסוציאציה האקראית יכולה לעלות על זה של הקוביות האמיתיות רק פעם אחת בכל פעם. מיליוני ניסיונות! זו עדות חזקה לכך שהאסוציאציות שלנו נכונות".

למרות ההישג, צוות המחקר מרגיש שמספר הדברים במדגם הראשוני הזה הוא רק "קצה הקרחון". הם אספו "ראיות תצפיתיות חדשות" הודות למאמץ שלהם, המהווה מרכיב מרכזי ביצירת מודלים מדויקים יותר של מאיצים אסטרופיזיקליים.

מדענים הבחינו, "מה שאנחנו צריכים לעשות עכשיו זה להבין את ההבדל העיקרי בין עצמים שפולטים ניטרינו לאלו שלא. זה יעזור לנו להבין באיזו מידה הסביבה והמאיץ 'מדברים' זה עם זה. אז נוכל להשליך כמה מודלים, לשפר את כוח הניבוי של אחרים, ולבסוף להוסיף חלקים נוספים לפאזל הנצחי של האצת הקרניים הקוסמיות!"

הפניה ליומן:

    1. שרה בוסון, אנדריאה טראמאסר ועוד. התחלת מסע ברחבי היקום: גילוי מפעלי ניטרינו חוץ-גלקטיים. פורסם ב-14 ביולי 2022 • © 2022. המחבר/ים. פורסם על ידי האגודה האמריקאית לאסטרונומיה. DOI: 10.3847/2041-8213/ac7d5b

    הודעות קשורות

    השאר תגובה

    שְׁגִיאָה: