2018.07.24.

Először azonosították egy galaxisunkon kívüli neutrínó forrását

Az Amundsen-Scott Déli Sarki Kutatóbázis alatt, a jégbe mélyítve található IceCube neutrínó-obszervatóriuma tavaly szeptemberben észlelt egy olyan müont, amelyről hamar kiderült, hogy egy a bolygónkon áthaladó nagy energiájú neutrínó útja során jött létre. E müon által az 1 köbkilométeres obszervatórium 5000 detektora észlelte jelekből kiszámíthatták, hogy a nagy energiájú neutrínó honnan érkezett – ugyanis e neutrínók szögegyenesen és közel fénysebességgel utaznak át az univerzumon. A neutrínók egyébként zavartalan átutazása akkor válik láthatóvá, ha útjuk során ütköznek egy olyan részecskével, amely a Föld mélyén van, s ekkor születik a detektálható müon. A müon észlelését és a detektor számítógépe által megadott adatokat 43 másodperccel az észlelést követően automata táviratban küldte el a rendszer azon csillagászoknak és asztrofizikusoknak, akik a hasonló észlelések detektálásában részt vesznek világszerte. A távirat alapján a Swift Röntgen-űrtávcső segítségével kilenc szóba jöhető forrást találtak, köztük a TXS 0506+056 nevű, szupernagy-tömegű fekete lyukat tartalmazó aktív galaxismagot (vagyis blazárt), amely jól ismert gammasugár-forrás, így a neutrínó jó eséllyel érkezhetett belőle.
A beérkezett neutrínó energiája (300 TeV, ami 45-ször nagyobb, mint a Nagy Hadronütköztetőben valaha elért legnagyobb energiaszintű részecskéé) azt sejtette, hogy a forrása a Naprendszeren kívüli objektum.

Az IceCube mérése alapján további obszervatóriumokkal is ellenőrizték a lehetséges forrást, így a Fermi gamma-sugár űrtávcsővel is, ez alapján a nevezett blazár igen aktív kitörést mutatott a kérdéses időpontban. Külön megerősítést jelenthetne, ha sikerülne az IceCube által korábban észlelt neutrínók közt is találni e forrásból érkezettet, s mivel 2014-15 vége közt számos gyanús, ugyanezen égrészről érkező neutrínót észleltek. Ezért átnézték a Fermi akkori adatait is, azonban nem találtak megfeleltethetőket köztük, viszont később kiderült, hogy a Fermi érzékelési határánál nagyobb energiájú kitörések voltak ekkor is.
A TXS 0506+056 igen aktív volt az elmúlt évek során a Fermi észlelései alapján, de a legnagyobb aktivitást 2017. áprilisától 8 hónapon keresztül, így az észlelt neutrínó beérkezése körüli időben detektálták.

A nevezett blazár az Orion csillagkép pajzsot tartó karja mellett helyezkedik el (a mi nézőpontunkból) 3,78 milliárd fényévnyire tőlünk, a távolságát a Kanári-szigeteken lévő Gran Telescopio Canarias mérése alapján állapították meg.

A felfedezés különösen fontos egy olyan új tudományterület (multimessenger astronomy – lehet, hogy van magyar neve már, de nem sikerült rábukkannom, ha valaki tudja, kérem, tudassa!) számára, amelyben a különböző módon és tartományokban, pl. elektromágneses sugárzás, neutrínók, gravitációs hullámok, kozmikus sugarak formájában érzékelt jelenségeket koordinált észlelési és mérési projektek segítségével látható fényforrásokhoz köthetik. A különféle jelenségek és észlelések egybekötése segítségével mélyebben rejlő információkat lehet feltárni, mint az egyes, önmagukban vizsgált jelenségekből.

A távoli neutrínóforrás azonosításáról több tanulmány is született, a forrás felfedezésében szerepet vállaló számos intézmény kutatói jóvoltából.

Kapcsolódó angolnyelvű cikkek a kiemelt szövegre kattintás után (cikk 1, cikk2, cikk3 és cikk4).

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

 

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: