Energia handikoen jatorria neutrinoa lehen aldiz trazatu dira, misterio astronomiko garrantzitsu bat ebatziz
Gehiago ulertzeko eta ikasteko energia edo materia, partikula azpiatomiko misteriotsuen azterketa oso erabakigarria da. Fisikariek partikula azpiatomikoak aztertzen dituzte - neutrinoen – Sortu diren gertaera eta prozesu desberdinak gehiago ulertzea. Izarrai buruz eta bereziki eguzkiari buruz ezagutzen dugu ikasiz neutrinoen. Askoz gehiago dago ikasteko unibertsoa eta neutrinoek nola funtzionatzen duten ulertzea da Fisikan eta Astronomian interesa duen edozein zientzialarirentzat urrats garrantzitsuena.
Zer dira neutrinoak?
Neutrinoak ia masarik gabe, karga elektrikorik gabeko partikula lurruntsuak (eta oso lurrunkorrak) dira eta edozein materia-mota zeharka ditzakete berez inolako alteraziorik gabe. Neutrinoek hori lor dezakete muturreko baldintzak eta izarrak bezalako ingurune trinkoak jasanez, planeta galaxia. Neutrinoen ezaugarri garrantzitsu bat da ez dutela inoiz elkarreragina inguruko materiarekin eta horrek oso zaila egiten du aztertzeko. Gainera, hiru "zapore"tan daude: elektroia, taua eta muoia, eta zapore horien artean aldatzen dira oszilatzen ari direnean. Horri “nahasketa” fenomenoa deitzen zaio eta hori da neutrinoen gaineko esperimentuak egiten direnean aztertzeko eremurik bitxiena. Neutrinoen ezaugarririk sendoena jatorri zehatzari buruzko informazio berezia daramatela da. Hau da, batez ere, neutrinoak oso energetikoak izan arren, ez dutelako kargarik, beraz, ez dute inolako potentziako eremu magnetikoek eragiten. Neutrinoen jatorria ez da guztiz ezagutzen. Gehienak eguzkitik datoz, baina kopuru txiki bat batez ere energia handikoak eskualde sakonagoetatik datoz espazioa. Hori da ibiltari iheskor horien jatorri zehatza oraindik ezezaguna zela eta "mamu-partikula" deitzen zaie.
Energia handiko neutrinoen jatorria trazatuta
urtean argitaratutako astronomiaren ikerketa biki berritzaileetan Zientzia:, ikertzaileek lehen aldiz aurkitu dute 3.7 milioi urte bidaiatu ondoren Antartikan izotzetan aurkitu zuten partikula azpiatomiko fantasmal baten jatorria. planeta Earth1,2. Lan hau 300 zientzialari baino gehiagoren eta 49 erakunderen lankidetzari esker lortzen da. IceCube Neutrino Observatory-k Hego Poloan ezarri duen IceCube detektagailu handienak izotz geruzetan sakondu duen energia handiko neutrinoak detektatu ditu. Helburua lortzeko, izotzean 86 zulo egin zituzten, bakoitza milia eta erdiko sakoneran, eta 5000 argi sentsore baino gehiagoko sare batean banatu ziren, beraz, kilometro kubiko guztirako azalera hartzen zuten. IceCube detektagailua, AEBetako Zientzia Fundazio Nazionalak kudeatzen duena, 1 kablez osatutako detektagailu erraldoi bat da, izotz sakonera hedatzen diren zuloetan jartzen direnak. Detektagailuek neutrino batek nukleo atomiko batekin elkarreragiten duenean igortzen den argi urdin berezia erregistratzen dute. Energia handiko neutrino asko detektatu ziren, baina ezin izan ziren aurkitu harik eta 86 bilioi elektroi-voltoko energia zuen neutrino bat izotz baten azpian arrakastaz detektatu zen arte. Energia hori ia 300 aldiz handiagoa da Hardon Talkagailu Handian zehar zirkulatzen duten protoien energia baino, hau da, partikula-azeleragailu indartsuena dena. planeta. Behin detekzio hori eginda, denbora errealeko sistema batek metodikoki bildu eta bildu zituen datuak, espektro elektromagnetiko osorako, Lurreko laborategietatik eta espazioa neutrino honen jatorriari buruz.
Neutrinoa argitsu batera itzuli zen arrakastaz galaxia “blazer” izenez ezagutzen dena. Blazer aktibo eliptiko erraldoi bat da galaxia neutrinoak eta gamma izpiak igortzen dituzten bi jetekin. Supermasibo bereizgarria eta bizkor biraka du zulo beltz bere erdigunean eta galaxia Lurrera mugitzen da argiaren abiaduraren inguruan. Blazerren zurrustadunetako bat izaera distiratsu eta distiratsukoa da eta zuzenean lurra seinalatzen du hori emanez galaxia bere izena. Blazerra galaxia Orion konstelazioaren ezkerraldean dago eta distantzia hori Lurretik 4 milioi argi-urtera dago. Neutrinoak eta gamma izpiak detektatu zituen behatokiak eta, gainera, guztira 20 teleskopio Lurrean eta espazioa. Lehenengo ikerketa honek1 neutrinoen detekzioa erakutsi zuen eta bigarren ikerketa batek2, blazer galaxia 2014an eta 2015ean ere neutrino hauek sortu zituen. Blazera, zalantzarik gabe, oso energiko neutrinoen iturria da eta, beraz, izpi kosmikoena ere bai.
Aurkikuntza aitzindaria astronomian
Neutrino horien aurkikuntzak arrakasta handia du eta hauen azterketa eta behaketa ahalbidetu dezake unibertsoa modu paregabean. Zientzialariek diote aurkikuntza honek izpi kosmiko misteriotsuen jatorria lehen aldiz aurkitzen lagun dezakeela. Izpi hauek eguzki-sistematik kanpo Lurrera jaisten diren atomo-zatiak dira, argiaren abiaduran sutan. Sateliteetan, komunikazio-sistemetan eta abarretan arazoak sortzea leporatzen zaie. Neutrinoen aldean, izpi kosmikoak partikula kargatuak dira, eta, beraz, eremu magnetikoek beren ibilbidea aldatzen eta eragiten dute eta horrek ezinezkoa egiten du haien jatorria aurkitzea. Izpi kosmikoak astronomian ikertzen dira aspalditik eta 1912an aurkitu baziren ere, izpi kosmikoek misterio handia izaten jarraitzen dute.
Etorkizunean, ikerketa honetan erabiltzen den antzeko azpiegitura erabiliz eskala handiagoko neutrinoen behatoki batek emaitza azkarragoak lor ditzake eta detekzio gehiago egin daitezke neutrinoen iturri berriak argitzeko. Behaketa anitz grabatuz eta espektro elektromagnetikoko datuak ezagutuz egindako azterketa hau funtsezkoa da gure ulermenaren inguruan. unibertsoa hura gobernatzen duten fisikaren mekanismoak. "Mezulari anitzeko" astronomiaren ilustrazio nagusia da, gutxienez bi seinale mota erabiltzen dituena kosmosa aztertzeko, ahaltsuagoa eta zehatzagoa izan dadin aurkikuntza horiek posible egiteko. Planteamendu honek neutroi izarren talka deskubritzen lagundu du eta baita ere uhin grabitazionalak iragan hurbilean. Mezulari horietako bakoitzak ezagutza berriak eskaintzen dizkigu unibertsoa eta gertakari indartsuak giroan. Gainera, duela milioika urte jazo ziren muturreko gertakariei buruz gehiago ulertzen lagun dezake partikula hauek Lurrera bidaia egiteko.
***
{Jatorrizko ikerketa-lana irakur dezakezu behean aipatzen den DOI estekan aipaturiko iturrien zerrendan}
Iturria (k)
1.IceCube Collaboration et al. 2018. IceCube-170922A energia handiko neutrinoarekin bat datoz blazar distiratsu baten behaketak. Zientzia:. 361 (6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2. The IceCube Collaboration et al. 2018. IceCube-0506A alertaren aurretik TXS 056+170922 blazar-aren norabidetik neutrinoen igorpena. Zientzia:. 361 (6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***
