نيوترينوات هي جسيمات صعبة السمعة. تمر مئات التريليونات عبر جسد الشخص كل ثانية ، ومع ذلك لا يبدو أنها تتفاعل مع أي شيء (على الرغم من أنها في الواقع كثيرا). من الصعب العثور على النيوترينوات 'عالية الطاقة' التي يُعتقد أنها تشكلت كنتيجة لبعض من أكثر أحداث عنيفة في الكون. الآن ، وجد الباحثون الذين يستخدمون تلسكوب Swift التابع لناسا نيوترينوًا عالي الطاقة لأول مرة من نوع واحد من تلك الأحداث الشديدة العنف - a اضطراب المد والجزر . لكن شيئًا ما كان قليلاً حول هذا الموضوع.
تحدث اضطرابات المد والجزر عندما يبدأ الثقب الأسود في تمزيق نجم. كجزء من رقصة الجاذبية لهذين الجسمين الهائلين ، يمكن أن تنفجر نفاثات الجسيمات أحيانًا من الثقب الأسود عندما تبتلع تيارًا من الجسيمات من النجم. وضع علماء الفيزياء الفلكية نظرية مفادها أنه يمكن تكوين نيوترينوات عالية الطاقة في هذه النفاثات ، ولكن لم يتم ملاحظة أي منها حتى الآن.
صورة AT2019dsg ، محاطة بدائرة باللون الأحمر. هذه المجرة التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، كانت على الأرجح مصدر نيوترينو من حدث اضطراب المد والجزر الذي حدث فيها.
الائتمان: ZTF / Caltech المرصد البصري
تُعرف إحدى اضطرابات المد والجزر ، عمليًا ، باسم AT2019dsg ، والتي تم العثور عليها في أبريل من عام 2019 بواسطة مرفق زويكي العابر (ZTF) ، وهو جزء من مرصد بالومار . تقع في كوكبة Delphinus في مجرة على بعد حوالي 690 مليون سنة ضوئية تعرف (مرة أخرى عمليًا) باسم 2 ماسكس J20570298 + 1412165 . أحيانًا ما يكون علماء الفلك رائعين في ابتكار أسماء أو اختصارات غريبة الأطوار ، ولكن يبدو أن الحجم الهائل لعدد المجرات يفرض ضرائب حتى على قدرهم الغزير من إبداع التسمية.
عندما لوحظ AT2019dsg لأول مرة ، اتبع علماء الفلك بروتوكولًا قد وضعوه لمراقبة اضطرابات المد والجزر - قاموا بتدريب المزيد من المراصد عليه. في هذه الحالة ، تم توفير الأشعة المرئية والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية سويفت ، أولئك XMM- نيوتن أخذ التلسكوب أيضًا بيانات الأشعة السينية و NRAO صفيف كبير جدا و ال ميركات أخذ التلسكوب ، الذي يديره مرصد علم الفلك الراديوي في جنوب إفريقيا ، البيانات في الراديو.
فيديو ناسا الذي يناقش العملية يستخدم للتراجع عن النيوترينو إلى نقطة الأصل.
الائتمان: مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا
مع تركيز هذه القوة الملاحظة على حدث واحد محدد ، كانت واحدة من أكثر الأماكن تمحيصًا في كل الكون. بلغ سطوع الحدث ذروته ، مع عدم وجود نيوترينوات مرتبطة به. كان ذلك ، حتى NSF مرصد آيس كيوب نيوترينو قالوا إنهم استولوا على نيوترينو عالي الطاقة ، وبمساعدة من فريق في ZTF ، قاموا بتتبع رقعة السماء التي نشأ فيها النيوترينو إلى نفس التصحيح الذي تم تحديد موقع AT2019dsg فيه.
كانت المشكلة الوحيدة هي أن النيوترينو ظهر بعد 5 أشهر من سطوع الذروة لاضطراب المد والجزر ، بعد فترة طويلة من اقتراح أي نظرية حالية أنه قد تم إنشاؤه. ولم تكن هناك نفاثات مُرصودة ، مما دفع علماء الفلك إلى الاعتقاد بأنه من غير المحتمل إلى حد كبير أن يتشكل نيوترينو عالي الطاقة كجزء من الحدث.
فيديو UT يناقش IceCube ، مرصد النيوترينو حيث تم اكتشاف النيوترينو من AT2019dsg في الأصل.
ومع ذلك ، كان الأمر كذلك ، وقد حسب العلماء أنها كانت فرصة واحدة من كل 500 فرصة تأتي من أي شيء في هذا الجزء من السماء بخلاف AT2019dsg. لذلك يجب التفكير في نظريات جديدة لشرح التناقض.
واحدة من أكثر النظريات وضوحًا ، التي طرحها والتر وينتر وسيسيليا لونارديني ، في الإلكترون الألماني السنكروترون (DESY) و جامعة ولاية أريزونا على التوالي ، تشير إلى أن وجود أي نفاثات ربما تم حجبه بواسطة سحابة من الحطام. في هذه الحالة ، كان من الممكن أن تكون النفاثات المكونة للنيوترينو حاضرة في الحدث ، لكننا لم نكن لنراهم. ستفسر نظريتهم أيضًا بشكل جيد سبب تبدد 98٪ من سطوع الأشعة السينية من الحدث في 160 يومًا فقط. فريق آخر ، بقيادة طالب الدكتوراه روبرت شتاين في DESY ، لديه فكرة مختلفة - يعتقدون أن التبريد السريع يمكن أن يفسر الانخفاض السريع في الأشعة السينية المرصودة.
تصوير حدث اضطراب المد والجزر في المجرة F01004-2237 ، على غرار ما قد يحدث في AT2019dsg. يؤدي إطلاق طاقة الجاذبية مع تراكم حطام النجم بواسطة الثقب الأسود إلى توهج الضوء البصري للمجرة.
الائتمان وحقوق النشر: مارك غارليك.
في كلتا الحالتين ، فإن العثور على مثل هذا النيوترينو عالي الطاقة من حدث اضطراب المد والجزر هو خطوة جديدة إلى الأمام للعلم ، وإشادة بقوة المراقبة متعددة الأطياف التي تم جلبها للتأثير على رقعة صغيرة من السماء كانت موجودة فيها. كما هو الحال دائمًا ، يتم توفير المزيد من البيانات هناك حاجة لتأكيد أي من النظريتين لوجود (أو عدم وجود) النفاثات المفترضة للتسبب في اندفاعات النيوترينو هذه. إذا لم يكن هناك ، في الواقع ، أي نفاثة تشكلت كجزء من AT2019dsg ، فهذا يجعل الاكتشاف أكثر إثارة للاهتمام لأنه يطرح السؤال - ما الذي تسبب في إنشاء النيوترينو في المقام الأول إذن؟
يتعلم أكثر:
ناسا - تساعد Swift من وكالة ناسا في ربط النيوترينو بتمزيق الثقب الأسود
فلك الطبيعة - حدث اضطراب المد والجزر يتزامن مع نيوترينو عالي الطاقة
أخبار- علماء الفيزياء الفلكية يكتشفون نيوترينو عالي الطاقة من حدث اضطراب المد والجزر
يوتا - علماء الفلك يشاهدون نجمًا يتأرجح بواسطة الثقب الأسود
ائتمان الصورة الرئيسية:
تصوير حدث اضطراب المد والجزر ، من فيديو ناسا المرتبط أدناه.
الائتمان: ناسا مركز جودارد لرحلات الفضاء
