„Particulele-fantomă” ne arată Calea Lactee așa cum nu am mai văzut-o

Lumina, de la raze gamma la unde radio, este un mod important în care studiem Universul, dar există și alte moduri. Undele gravitaționale și neutrinii pot fi, de asemenea, utilizate cu un succes din ce în ce mai mare, în ciuda provocărilor tehnice majore. Neutrinii sunt supranumiți și „particulele-fantomă”, deoarece 100 de trilioane de astfel de particule trec prin corpul nostru în fiecare secundă fără a interacționa.

Majoritatea neutrinilor provin de la Soare, dar sunt produși de multe alte procese astrofizice. Observatorul de Neutrini IceCube a detectat în trecut neutrini din alte galaxii. Acum, oamenii de știință au reușit să producă prima hartă a Căii Lactee pe baza emisiei sale de astfel de particule.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

„Am detectat, pentru prima dată, particulele-fantomă de înaltă energie din Calea Lactee. Acest lucru ne permite să aflăm mai multe despre propria noastră galaxie și este, de asemenea, un progres semnificativ pentru astronomia neutrinilor”, a declarat Erin O’Sullivan, membră a IceCube și profesoară asociată la Departamentul de Fizică și Astronomie al Universității Uppsala (Suedia).

Dar cum este „vânată” cea mai înșelătoare particulă cunoscută din Univers? Cu inteligență și cu un bloc gigantic de gheață.

Cum ne ajută particulele fantomă să înțelegem propria galaxie?

Neutrinii interacționează rar, dar acele interacțiuni duc la o sclipire de lumină atunci când se întâmplă. Așadar, colaborarea IceCube a plasat mii de detectoare pe un kilometru de cub de gheață curată dintr-un ghețar din Antarctica pentru a observa cele mai energetice dintre aceste evenimente, relatează IFLScience.

Atunci când neutrinii interacționează cu gheața, aceștia pot lăsa urme direcționale ce pot fi urmărite înapoi până la sursa lor, precum cel urmărit până la Blazar TXS 0506+056. Cu toate acestea, alte semnale din detectoare arată mai degrabă ca niște sfere neclare. Acestea sunt tot neutrinii de înaltă energie, dar cu o origine mai puțin precisă. Folosind algoritmi de învățare automată pentru a dezvălui originea a peste 60.000 de evenimente de neutrini, cercetătorii au reușit să demonstreze că aceștia provin din diferite zone ale Căii Lactee.

„Neutrinii de înaltă energie sunt produși în medii în care particulele sunt accelerate la energii extreme. Detectarea neutrinilor de înaltă energie din Calea Lactee indică faptul că în propria noastră galaxie există acceleratoare naturale”, a declarat O’Sullivan.

„Neutrinii pot fi folosiți pentru a vedea medii întunecate și prăfuite pe care nu le putem vedea folosind lumină și, prin urmare, faptul că putem măsura neutrinii din Calea Lactee înseamnă că există un potențial uriaș de a afla mai multe despre propria noastră galaxie într-un mod complementar cu vizualizarea folosind doar telescoape tradiționale”, a continuat ea.

De unde vin acești neutrini?

Descoperirea acestor neutrini nu este șocantă. Neutrinii de înaltă energie și razele gamma sunt produse în medii similare, cum ar fi rămășițele supernovelor, adică ceea ce a rămas în urmă de la explozia unei stele masive. Distribuția este în concordanță cu locul în care se așteaptă să interacționeze razele cosmice ale galaxiei. Cu toate acestea, este nevoie de mai multă muncă pentru a înțelege de unde provin aceste particule energetice, dar intangibile.

„Sursa exactă a acestor neutrini este încă în studiu, dar se crede că aceștia provin din supernove vechi. Studierea acestor neutrini ne poate spune mai multe despre cum se comportă rămășițele de supernovă și despre modul în care particulele de înaltă energie interacționează în mediul nostru galactic”, a explicat O’Sullivan.

Cercetarea este publicată în revista Science.

Vă recomandăm să citiți și:

Un astronaut din programul Apollo a spus că extratereștrii au prevenit un război nuclear pe Pământ

Astronomii au găsit o stea care devine „diamant cosmic” la 104 ani-lumină depărtare de Pământ

Ingredientul secret din Nebuloasa Tarantulei, descoperit de astronomi

Sonda Mars Express sărbătorește 20 de ani printr-o fotografie fără precedent cu planeta Marte