کارخانه های نوترینو در اعماق فضای خارج از جو زمین
به گزارش سیناپرس، جو زمین به طور مداوم توسط پرتوهای کیهانی بمباران می شود که از ذرات باردار الکتریکی با انرژی تا 1020 الکترون ولت تشکیل شده اند. این مقدار یک میلیون برابر بیشتر از انرژی به دست آمده در قدرتمندترین شتاب دهنده ذرات جهان، برخورد دهنده هادرونی بزرگ در نزدیکی ژنو است.
ذرات بسیار پرانرژی که از اعماق فضا می آیند، میلیاردها سال نوری را طی کرده اند. آنها از کجا سرچشمه می گیرند و چه چیزی آنها را با چنین نیروی عظیمی در جهان پرتاب می کند؟ این سؤالات، بیش از یک قرن است که از بزرگترین چالش های اخترفیزیک به شمار می رود.
محل تولد پرتوهای کیهانی، نوترینو تولید می کند. نوترینوها ذرات خنثی هستند که تشخیص آن ها دشوار است. آن ها تقریباً هیچ جرمی ندارند و به سختی با ماده تعامل دارند. آن ها به سرعت در سراسر جهان در گذر هستند و می توانند از طریق کهکشان ها، سیارات و بدن انسان تقریباً بدون هیچ اثری سفر کنند.
محققان بخش اخترفیزیک دانشگاه جولیوس-ماکسیمیلیان (JMU) وورتسبورگ در باواریا، آلمان توضیح می دهند، نوترینوهای اخترفیزیکی منحصراً در فرآیندهای مربوط به شتاب پرتوهای کیهانی تولید می شوند. به گزارش سیناپرس، این دقیقاً همان چیزی است که نوترینو ها را به پیام رسان های منحصر به فردی تبدیل می کند که راه را برای تعیین دقیق منابع پرتوهای کیهانی هموار می کنند.
علی رغم حجم وسیعی از داده هایی که اخترفیزیکدانان جمع آوری کرده اند، ارتباط نوترینوهای پرانرژی با منابع اخترفیزیکی که منشا آن ها هستند، برای سال ها مشکل حل نشده ای بوده است.
به گزارش سیناپرس، در سال 2017 محققان برای اولین بار یک بلازار (TXS 0506 056) را به عنوان منبع احتمالی نوترینو در مجله Science وارد بحث کردند. بلازارها هسته های کهکشانی فعالی هستند که از سیاهچاله های کلان پرجرم، نیرو می گیرند و تابش بسیار بیشتری از کل کهکشان شان ساطع می کنند. این انتشار یک بحث علمی را در مورد این که آیا واقعاً ارتباطی بین بلازارها و نوترینوهای پرانرژی وجود دارد یا خیر به راه انداخت.
به دنبال این اولین قدم دلگرم کننده، در سال 2021، پژوهشگران آلمانی یک پروژه تحقیقاتی بلندپروازانه چند پیام رسان را با حمایت شورای تحقیقات اروپا آغاز کردند. به گزارش سیناپرس، هدف اصلی، روشن کردن منشأ نوترینوهای اخترفیزیکی بود و احتمالاً بلازارها را با قطعیت بالا، به عنوان اولین منبع نوترینوهای پرانرژی فرا کهکشانی معرفی می کند.
این پروژه اکنون اولین موفقیت خود را نشان داده است. محققان همراه با یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ژنو، گزارش می دهند که بلازارها می توانند با اطمینان خاطر با نوترینوهای اخترفیزیکی مرتبط شوند.
محققان اظهار داشته اند، ما پس از بررسی داده ها، شواهد قوی مبنی بر این که زیر مجموعه ای از بلازارها به عنوان منشا نوترینوهای پرانرژی مشاهده شده هستند، پیدا کردیم. نتایج ما، برای اولین بار، شواهد مشاهداتی غیرقابل انکاری را ارائه می دهد که نمونه فرعی از بلازارهای تازه کشف شده PeVatron، منابع نوترینوی خارج کهکشانی و بنابراین شتاب دهنده های پرتوهای کیهانی هستند.
به گزارش سیناپرس، به گفته محققان، کشف این کارخانه های نوترینو با انرژی بالا نشان دهنده نقطه عطف مهمی برای اخترفیزیک است. با وجود این موفقیت، محققان خاطرنشان کرده اند که هنوز کارهای هیجان انگیز زیادی برای انجام دادن وجود دارد.
پژوهشگران به نقل از دانشمند قرن هفدهم بلز پاسکال، می گویند، علم مانند یک کره است، هر چه حجم آن بیشتر باشد، تماس آن با ناشناخته نیز بیشتر است. به گزارش سیناپرس، نتایج تحقیقاتی فوق در مجله Astrophysical Journal Letters، منتشر شدند.
ترجمه: سنا دلفیه
