Vedci si všimli vysokoenergetickú, neuveriteľne malú „duchovú“ časticu nazývanú neutríno, ktorá letí lietaním cez antarktický ľad a sledovala jej pôvod až po špecifický lúč, oznámili dnes 12. júla.
Fyzici sú veľmi nadšení z detektívnej práce, ktorá im povedala o rodisku neutrína. Ale čo je to sakra, neutrino, a prečo je dôležité, odkiaľ tá vec prišla?
Neutrino je subatomárna častica rovnako malá ako elektrón, ale bez akýchkoľvek poplatkov. Vedci vedia, že neutrína majú malú hmotnosť, ale nemôžu presne určiť, ako málo. Výsledkom je, že neutrína majú tendenciu dodávať chladivému ramenu inú záležitosť: Nereagujú veľmi často so svojím okolím, čo ich robí pre vedcov zložité. [Sledovanie neutrína k jeho zdroju: objav v obrazoch]
Napriek tomu sú všade - vaše telo je búšené o 100 biliónov neutrín každú sekundu. Vedci sa domnievajú, že čudné častice môžu držať kľúč k niektorým z najväčších záhad vesmíru, vrátane toho, prečo hmota vyhrala nad antihmotou skoro po Veľkom tresku.
„Neutrína sú úžasné,“ uviedla Space.com Kate Scholberg, fyzik častíc na Duke University v Severnej Karolíne. Je zaujatá, pretože strávila svoju kariéru štúdiom nepatrných vecí, ale to ju nedovoľuje. „Musíme im porozumieť, ak chceme všetkým porozumieť.“
Nový výskum je malý krok pre vedcov, ktorí dúfajú, že tak urobia. Objavovanie sa začalo v septembri v Neutrinskom observatóriu IceCube neďaleko južného pólu. Hlboko v antarktickej ľadovej ploche sledovala mriežka detektorov cestu 3D neutrína v 3D.
Cesta bola dostatočne jasná, aby fyzici mohli sledovať neutrínovu cestu späť v priamke naprieč vesmírom. Za necelú minútu požiadali astronómov z celého sveta, aby obrátili svoje ďalekohľady do tejto oblasti oblohy a všimli si, či vidia niečo zaujímavé. A určite áno - bol tam blazar, obrovský zdroj vysokoenergetického svetla zvaný gama lúče, presne v rovnakom susedstve, a vedci dokázali potvrdiť blazar ako zdroj neutrína.
Tento proces bol možný, pretože neutrína, rovnako ako fotóny svetla, môžu prekročiť veľké vzdialenosti vo vesmíre v priamkach bez toho, aby boli stiahnuté z kurzu. Iné typy vysokoenergetických častíc to nemôžu urobiť, pretože sú nabité. „Prichádzajú tu zakódovaní,“ uviedol pre agentúru Space.com Greg Sullivan, fyzik z University of Maryland, ktorý pracuje s observatóriom IceCube Neutrino Observatory a ktorý sa podieľa na novom výskume. „Nemôžeme ich vystopovať späť tam, odkiaľ pochádzajú.“
Táto výzva viedla vedcov asi o storočie, pretože to znamená, že nedokážu zistiť, aký typ objektov vytvára, aký typ vysoko nabitých častíc. Frustrácia motivovala vedcov, aby v roku 2010 otvorili IceCube, jediný detektor neutrín, ktorý je dostatočne veľký na zachytenie neuveriteľne vysokoenergetických častíc narodených mimo našej galaxie.
„Neutrinos bol nejaký čas prísľubom toho, že bude schopný zmapovať oblohu tak, ako by si bol so svetlom, ale pri vyšších energiách,“ povedal Sullivan. „Môžeme klásť otázky alebo sa snažiť odpovedať na otázky, ktoré by ste inak nemohli.“
Nízkoenergetické neutrína už astronómovia využívajú prostredníctvom siete vedenej Scholbergom, ktorá čaká na použitie výbuchu neutrín na nájdenie ďalšej supernovy zrútenia jadra v Mliečnej dráhe.
Takáto supernova bola naposledy pozorovaná v roku 1987, predtým ako existovali moderné neutrínové detektory. Keď však ďalšia exploduje, Scholberg a jej kolegovia chcú využiť výbuch neutrína na včasné upozornenie astronómov, aby zachytili svetelný podpis. Samotné neutrína by tiež vedcom povedali, čo sa deje počas udalosti. „V skutočnosti ste mohli vidieť, že sa v neutrínach rodí čierna diera,“ povedal Scholberg.
To by, rovnako ako nový blazarový výskum, predstavovalo prielom v tom, čo vedci nazývajú multimessenger astronómia, ktorá používa dve alebo viac rôznych kategórií údajov, ako sú svetelné fotóny, neutrína a gravitačné vlny. Viac typov údajov znamená všeobecnejšie informácie o tom, čo sa stalo.
„Je to ako veľká hádanka a snažíme sa vyplniť kúsky,“ povedal Sullivan. „Ak sa pozrieme na obrázok v rôznych energiách a rôznych časticiach, môžeme sa naozaj pokúsiť pochopiť fyziku toho, čo sa deje.“
Sullivan a jeho kolegovia však pri dnešnom oznámení nie sú spokojní. „Toto je len prvý krok,“ dodal a dodal, že fyzici dúfajú, že postavia neutrínový detektor ešte väčší ako IceCube. "Máme toho oveľa viac, aby sme sa mohli učiť a vidieť."
