Νετρίνα προήλθαν πιθανώς από ένα blazar που τροφοδοτείται από μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα

στις

Στις 22 Σεπτεμβρίου 2017 το Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube, ένα τηλεσκόπιο νετρίνων έκτασης 1 κυβικού χιλιομέτρου που βρίσκεται στο Νότιο Πόλο, ανίχνευσε ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας με πιθανή αστροφυσική προέλευση. Η παρατήρηση ενός μόνο νετρίνο, ωστόσο, δεν είναι αρκετή για να διεκδικήσει το IceCube την ακριβή ανίχνευση της πηγής. Για το λόγο αυτό, οι επιστήμονες αναζήτησαν βοήθεια από άλλα μέσα. Πολύ γρήγορα μετά την ανακάλυψη από το IceCube τα τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο έδρασαν για τον εντοπισμό της πηγής. Ένα από αυτά ήταν το Σύστημα Ανίχνευσης Ακτινοβολίας με Μεγάλη Ενέργεια ή VERITAS: ένα σύνολο τηλεσκοπίων στη Νότια Αριζόνα που σαρώνει τον ουρανό για δραστηριότητα ακτίνων γάμμα. Το τελευταίο επιβεβαίωσε ότι το νετρίνο προήλθε από την περιοχή μιας μεγάλης μυστηριώδους μαύρης τρύπας, σε απόσταση 4 δισ. ετών φωτός από τη Γη.

neutrino
Εικόνα που δείχνει ένα blazar, ο πυρήνας ενός ενεργού Γαλαξία, που τροφοδοτείται από μια υπερβαρέα μαύρη τρύπα. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν πρόσφατα το VERITAS για την ανίχνευση των ακτίνων γάμμα από το blazar TXS 0506 + 056, το οποίο επίσης θεωρείται πηγή νετρίνων.

Το παρατηρητήριο IceCube, μια τεράστια εγκατάσταση που βρίσκεται σε βάθος πολλών μιλίων κάτω από τον Νότιο Πόλο. Ένα πλέγμα περισσότερων από 5.000 υπεραισθητικών αισθητήρων έλαβε το χαρακτηριστικό μπλε «Cherenkov» φως που εκπέμπεται, καθώς τα νετρίνα αλληλεπιδρούν με τον πάγο. Με σχεδόν μηδενική μάζα και καθώς διαπερνούν τους πλανήτες, τα αστέρια και οτιδήποτε άλλο στο δρόμο του, τα σωματίδια ταξίδεψαν σε ευθεία γραμμή από το σημείο προέλευσης τους, στη Γη. Ως αποτέλεσμα, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να εντοπίσουν την τροχιά τους πίσω σε δισεκατομμύρια έτη φωτός, στην πιθανή πηγή τους.

Ενδεχομένως λοιπόν τα νετρίνα να αποτελούν τον τρίτο πόλο μεταφοράς ενέργειας, μετά το φως και τα βαρυτικά κύματα – Και οι αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι αλλάζει ο τρόπος αντίληψης του Σύμπαντος. Ήρθαν έτσι οι αστροφυσικοί ένα βήμα πιο κοντά στην επιβεβαίωση της θεωρίας που θέλει τις Μαύρες Τρύπες να αποτελούν -ουσιαστικά- μία «χοάνη» μεταφοράς από το ένα σημείο του Σύμπαντος σε ένα άλλο, ή ακόμα και σύνδεσης με άλλα παράλληλα σύμπαντα, κάνοντας αυτή την εκπληκτική ανακάλυψη.

Τα νετρίνα είναι ένα είδος ενέργειας που, όπως αποκαλύφθηκε, παράγεται από μία πηγή γνωστή ως blazar. Τα νετρίνα εκτοξεύθηκαν στο Σύμπαν μέσω της μεγάλης αυτής Μαύρης Τρύπας, στον μακρινό Γαλαξία που βρίσκονται και είναι σχεδόν απίθανο να εντοπιστούν, καθώς ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή και δεν αλληλεπιδρούν με την ύλη! Με άλλα λόγια, είναι «φαντάσματα» που ταξιδεύουν στο σκοτεινό Σύμπαν και μεταφέρουν ενέργεια! Τα νετρίνα φαίνεται να εξαπλώνονται από τις γρήγορες περιστρεφόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

Η ανακάλυψη θα μπορούσε να μας δώσει έναν εντελώς νέο τρόπο αντίληψης του Σύμπαντος. Τα σωματίδια μπορεί να είναι ένας «τρίτος αγγελιοφόρος» που μεταφέρει ενέργεια από άλλα μέρη του Κόσμου, εκτός από το φως και τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα βαρυτικά κύματα. Με άλλα λόγια, είναι πιθανό να έχει ανιχνευθεί ο «τρίτος πόλος» που διαμορφώνει και εξελίσσει το Σύμπαν.

neutrinio2

Τα νετρίνα θα μπορούσαν να είναι διπλά χρήσιμα επειδή δεν έχουν μάζα και ταξιδεύουν σε σχεδόν εντελώς ευθεία γραμμή μέσω του σύμπαντος. «Η ανίχνευσή τους στο σύμπαν είναι εκπληκτική, αλλά η ύπαρξη μιας πιθανής πηγής είναι θρίαμβος. Αυτό το αποτέλεσμα θα μας επιτρέψει να μελετήσουμε τις πιο απομακρυσμένες, ισχυρές πηγές ενέργειας στο σύμπαν με έναν εντελώς νέο τρόπο», λέει ο καθηγητής Paul O’Brien, μέλος της διεθνούς ομάδας αστρονόμων του Πανεπιστημίου του Leicester.

neutrino5HR-800x450Οι αλυσίδες των φωτοανιχνευτών κάτω από τον πάγο στο Νότιο Πόλο φωτίζονται όταν τα νετρίνα αλληλεπιδρούν με τον πάγο.

Το νετρίνο βρέθηκε στις 22 Σεπτεμβρίου πέρυσι από το παρατηρητήριο IceCube, μια τεράστια εγκατάσταση που βρίσκεται σε βλαθος πολλών μιλίων κάτω από τον Νότιο Πόλο. Ένα πλέγμα περισσότερων από 5.000 υπεραισθητικών αισθητήρων έλαβε το χαρακτηριστικό μπλε «Cherenkov» φως που εκπέμπεται, καθώς τα νετρίνα αλληλεπιδρούν με τον πάγο. Με σχεδόν μηδενική μάζα και καθώς διαπερνούν τους πλανήτες, τα αστέρια και οτιδήποτε άλλο στο δρόμο του, τα σωματίδια ταξίδεψαν σε ευθεία γραμμή από το σημείο προέλευσης τους, στη Γη. Ως αποτέλεσμα, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να εντοπίσουν την τροχιά τους πίσω σε δισεκατομμύρια έτη φωτός, στην πιθανή πηγή τους.

Ένα βασικό χαρακτηριστικό των blazars είναι οι δίδυμοι πίδακες φωτός και τα στοιχειώδη σωματίδια που εκτοξεύονται από τους πόλους του στροβιλιζόμενου υλικού που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα. Ένα αυτά κατευθύνθηκε προς τη Γη και οδήγησε σε μία από τις πιο βαθιές ανακαλύψεις στην ιστορία της αστροφυσικής. Το νετρίνο που ανιχνεύτηκε από το IceCube θεωρείται ότι έχει δημιουργηθεί από κοσμικές ακτίνες υψηλής ενέργειας από τους πίδακες που αλληλεπιδρούν με κοντινό υλικό.

Το blazar που πιστεύεται ότι έχει παράγει το νετρίνο, με την κωδική ονομασία TXS 0506 + 056, βρέθηκε σε λιγότερο από ένα λεπτό, αφού η ομάδα IceCube μετέδωσε συντεταγμένες για παρατηρήσεις παρακολούθησης σε τηλεσκόπια παγκοσμίως.

Το σενάριο της μεταφοράς μέσω των μαύρων τρυπών που «καταπίνουν» τα πάντα, από ένα σημείο στο άλλο, είναι συγκλονιστικό και εφόσον επιβεβαιωθεί, θα αλλάξει πολλά στην προσέγγισή μας για το Σύμπαν. Η ανακάλυψη ότι τα νετρίνα εξαπλώνονται μέσω του στροβιλισμού που παράγουν οι μαύρες τρύπες, είναι μία επανάσταση για την αστροφυσική. Σύντομα, οι επιστήμονες θα είναι σε θέση να εκτιμήσουν περισσότερο τη νέα γνώση. Μέχρι την επόμενη ανακάλυψη.

Μετά τη φωτεινή ενέργεια (φως) και τα βαρυτικά κύματα, προστέθηκαν στο «οπλοστάσιο» της έρευνας και τα «φαντάσματα»-νετρόνια, που παράγονται από blazar και διαχέονται στο Σύμπαν από τις Μαύρες Τρύπες.

Ένας κόσμος γεμάτος μυστήρια, που ανοίγεται βήμα-βήμα μπροστά μας.

ΑΠΕ