Misteriozna čestica putovala 11 milijardi godina: Otkriveno odakle je došla

Vjeruje se da čestica koja je stigla do Zemlje potiče iz udaljene galaksije sa intenzivnim formiranjem zvijezda nazvane „Shadow Blaster“, izvještava CNN .

Potraga za izvorom „čestice duha“

Neutrini su jedne od najzastupljenijih čestica u univerzumu, ali njihova „jeziva“ priroda ih izuzetno otežava za proučavanje. Nemaju električno naelektrisanje, imaju zanemarljivu masu i jedva da interaguju sa drugom materijom. Iako je poznato da nastaju u supernovama, nuklearnim reakcijama u zvijezdama i raspadu teških čestica, tačno određivanje njihovog izvora je veliki izazov za naučnike.

Događaj koji je pokrenuo ovo istraživanje zabilježen je 2021. godine, kada je detektor IceCube, smješten duboko u antarktičkom ledu, zabilježio dolazak neutrina izuzetno visoke energije. Takvi neutrini, prema riječima Erika Blaufusa, istraživača sa Univerziteta u Merilendu koji nije bio uključen u studiju, bilježe se samo svakih nekoliko godina.

Opservatorija je odmah izdala upozorenje astronomskoj zajednici. Iako su naučnici započeli pretragu, početna posmatranja nisu uspjela da detektuju nikakve zvezdane eksplozije ili gama-zračenje i rendgenske izlive koji bi mogli biti povezani sa neutrinom.

„Sami neutrini nam govore da se nešto energično dogodilo negde na nebu, ali nam obično ne govore tačno šta je izvor, koliko je udaljen ili kakav ga je objekat proizveo“, objasnio je u imejlu dr Judži Urata, glavni autor studije i istraživač u tajvanskoj kompaniji MITOS Science Co. Ltd.

Nauka i tehnologija

NASA želi da spriječi pad teleskopa od 1,4 tone na Zemlju

„Da bismo odgovorili na ova pitanja, potrebna nam je svjetlost: radio, submilimetarska, infracrvena, optička, rendgenska i gama-zračenje.“

Kosmička lupa i galaktički „Razbijač senki“

Nekoliko dana nakon upozorenja, tim koji je predvodio Urat imao je više sreće. Koristeći posmatranja teleskopom na Havajima, otkrili su galaksiju bogatu prašinom sa intenzivnim formiranjem zvezda, nazvanu JCMT0402−0424.

Tim joj je dao nadimak „Shadow Blaster“. Urata objašnjava da je dobila ime „Shadow“ jer je gotovo nevidljiva u optičkom, rendgenskom ili gama spektru zbog guste prašine, dok se „Blaster“ (eksplozija) odnosi na pretpostavku da, uprkos tome što je skrivena, može biti moćan izvor čestica visoke energije.

Dodatna posmatranja otkrila su ključni detalj: galaksija se nalazila iza gravitacionog sočiva. Ovaj fenomen se javlja kada masivna galaksija u prednjem planu koristi svoju gravitaciju da djeluje kao kosmička lupa, uvećavajući svjetlost udaljenijeg objekta iza sebe.

„Taj efekat sočiva je povećao sjaj galaksije i omogućio nam da proučimo skrivenu, kompaktnu regiju formiranja zvijezda koju bi inače bilo mnogo teže otkriti“, rekao je Urata.

Zvezdani rasadnici kao mogući izvori neutrina

Gusti „zvezdani rasadnici“, poput onog u galaksiji Šejdon Blester, mogu stvoriti okruženje gasa, zračenja i magnetnih polja koje djeluje kao akcelerator čestica i proizvodi neutrine. „Galaksije koje formiraju zvijezde su one koje proizvode veliki broj zvijezda.“

Nauka i tehnologija

Roza planeta krije slano iznenađenje

„Neki od njih su masivni i brzo sagorjevaju i eksplodiraju kao supernove, vjerovatno ubrzavajući kosmičke zrake“, objasnio je Džastin Vandenbruk, profesor na Univerzitetu Viskonsin-Medison koji nije bio uključen u studiju.

Takve galaksije su bile uobičajene u ranom univerzumu, prije 10 milijardi godina, ali njihovo povezivanje sa neutrinima je bilo teško jer su uglavnom zaklonjene prašinom. Prema analizi tima, ova vrsta galaksije bi mogla biti odgovorna za oko 20% pozadinskog neutrinskog zračenja koje je izmjerio IceCube.

Potraga se nastavlja

Ipak, naučnici ostaju oprezni. Vandenbruk napominje da bi pronalazak galaksije u blizini putanje neutrina takođe mogao biti slučajnost, a istraživači procjenjuju vjerovatnoću na oko 1%. „Moramo da posmatramo više ovakvih vrsta veza između galaksija i neutrina visoke energije kako bismo utvrdili da li su oni zaista njihovi izvori“, rekao je.

Teleskopi poput ALMA i svemirskog teleskopa Džejms Veb menjaju način na koji astronomi proučavaju udaljene, prašnjave galaksije. „Ako su neke od ovih galaksija takođe izvori neutrina, onda bi nam neutrini mogli pružiti potpuno novi način da proučavamo kako su galaksije formirale zvijezde, gradile magnetna polja i ubrzavale kosmičke zrake kada je univerzum bio mlad“, dodao je Urata.

Ova studija će stimulisati buduće potrage za izvorima neutrina, a upotreba gravitacionog sočiva mogla bi omogućiti dublje razumijevanje ovih još uvijek misterioznih čestica.

„Neutrini nam pružaju neku vrstu 'super rendgenskog vida' koji nam omogućava da proučavamo fenomene koje bi inače skrivali naši teleskopi, slično kao što nam rendgenski zraci omogućavaju da vidimo unutrašnjost ljudi i predmeta“, zaključio je Vandenbruk.

(indeks)