kalbinden bir sinyal tespit etti
Antarktika buzunun derinliklerine gömülmüş muazzam bir nötrino gözlemevi, şimdiye kadar bulunması zor parçacıkların yalnızca ikinci galaksi dışı kaynağını keşfetti.
Bugün Science dergisinde yayınlanan sonuçlarda , IceCube işbirliği, Dünya’dan yaklaşık 47 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 1068 adlı “aktif bir galaksiden” nötrinoların tespit edildiğini bildiriyor.
Bir nötrino nasıl tespit edilir
Nötrinolar, genellikle başka hiçbir şeyle etkileşime girmeyen çok utangaç temel parçacıklardır. 1950’lerde ilk kez tespit edildiklerinde, fizikçiler çok geçmeden bazı yönlerden astronomi için ideal olabileceklerini fark ettiler.
Nötrinoların diğer parçacıklarla çok nadiren bir ilgisi olduğu için, Evrende engellenmeden seyahat edebilirler. Ancak utangaçlıkları da fark edilmelerini zorlaştırır. Yararlı olacak kadar yakalamak için çok büyük bir dedektöre ihtiyacınız var.
İşte burada IceCube devreye giriyor. 2005’ten 2011’e kadar yedi yaz boyunca, Amerika’nın Amundsen–Scott Güney Kutbu İstasyonundaki bilim adamları sıcak su tatbikatı ile buzda 86 delik açtılar. Her delik yaklaşık 2,5 kilometre derinliğinde, yaklaşık 60 santimetre genişliğinde ve uzun bir kabloya bağlı 60 adet basketbol büyüklüğünde ışık detektörü içeriyor.
Bu, nötrinoları tespit etmemize nasıl yardımcı olur? Nadiren, bir nötrino, bir detektörün yakınındaki buzda bir proton veya nötrona çarpabilir. Çarpışma, müon adı verilen çok daha ağır bir parçacık üretir ve o kadar hızlı hareket eder ki, ışık detektörlerinin yakalayabileceği mavi bir parıltı yayar.
Bu ışığın farklı dedektörlere ne zaman ulaştığı ölçülerek müonun (ve nötrinonun) geldiği yön hesaplanabilir. Parçacık enerjilerine bakıldığında, IceCube’ün tespit ettiği nötrinoların çoğunun Dünya atmosferinde yaratıldığını görüyoruz.
Bununla birlikte, nötrinoların küçük bir kısmı uzaydan gelir. 2022 itibariyle, uzak Evrende bir yerlerden binlerce nötrino tespit edildi.
Nötrinolar nereden geliyor?
Herhangi bir belirgin parlak nokta ortaya çıkmadan, her yönden oldukça düzgün bir şekilde geliyor gibi görünüyorlar. Bu, orada çok sayıda nötrino kaynağı olması gerektiği anlamına gelir.
Ancak bu kaynaklar nelerdir? Pek çok aday, aktif galaksiler, kuasarlar, blazarlar ve gama ışını patlamaları gibi kulağa egzotik gelen nesneler var.
2018’de IceCube, tanımlanmış ilk yüksek enerjili nötrino yayıcının – Dünya yönünde yüksek enerjili parçacıklardan oluşan bir jet fırlatan özel bir galaksi türü olan bir blazar’ın keşfini duyurdu.
TXS 0506+056 olarak bilinen blazar, IceCube tek bir yüksek enerjili nötrino gördükten ve acil bir astronom telgrafı gönderdikten sonra tanımlandı. Diğer teleskoplar TXS 0506+056’ya bakmak için çabaladılar ve aynı zamanda çok fazla gama ışını yaydığını keşfettiler.
Bu mantıklı, çünkü blazarların protonları aşırı hızlara çıkararak çalıştığını düşünüyoruz – ve bu yüksek enerjili protonlar daha sonra hem gama ışınları hem de nötrinolar üretmek için diğer gaz ve radyasyonla etkileşime giriyor.
Aktif bir galaksi
Blazar, şimdiye kadar keşfedilen ilk galaksi dışı kaynaktı. Bu yeni çalışmada, IceCube ikinciyi belirledi.
IceCube bilim adamları, nötrino yönleri ve enerjisinin daha keskin ölçümlerini ortaya çıkarmak için havalı yeni yöntemler uygulayarak topladıkları ilk on yıllık verileri yeniden incelediler.
Sonuç olarak, arka plandaki nötrino ışıltısında zaten ilginç olan parlak bir nokta daha keskin bir şekilde odak haline geldi. Yaklaşık 80 nötrino, NGC 1068 adlı oldukça yakın, iyi çalışılmış bir gökadadan gelmişti (Fransız astronom Charles Messier tarafından yaratılan 18. yüzyıldaki ünlü ilginç astronomik nesneler kataloğunun 77. girişi olduğu için M77 olarak da bilinir).
Nötrinolar, aktif gökada NGC 1068’in kalbine bir bakış sunuyor.
Dünya’dan yaklaşık 47 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan NGC 1068, son derece parlak bir çekirdeğe sahip olan bir “aktif gökada” olarak bilinen bir gökadadır. Blazar TXS 0506+056’dan yaklaşık 100 kat daha yakın ve bize göre açısı, çekirdeğinden gelen gama ışınlarının toz nedeniyle görüş alanımızdan gizlendiği anlamına geliyor. Bununla birlikte, nötrinolar mutlu bir şekilde tozun içinden uzaya doğru zum yaparlar.
Bu yeni keşif, astrofizikçilere ve astronomlara NGC 1068’in içinde tam olarak neler olup bittiği hakkında zengin bir bilgi sağlayacaktır. Halihazırda galaksinin iç çekirdeğinin nasıl çalıştığını açıklamaya çalışan yüzlerce makale var ve yeni IceCube verileri, nötrinolar hakkında bazı bilgiler ekliyor. bu modelleri düzeltmeye yardımcı olacaktır.