Naukowcy wytropili tajemniczą i nieuchwytną cząstkę z lodu Antarktyki, a nawet wskazali jej źródło w odległości około 4 miliardów lat świetlnych. Oto, jak to odkrycie może zmienić sposób, w jaki postrzegamy nasz wszechświat.
Malutkie, nieskończenie małe neutrino zaszokowało astronomów i astrofizyków na całym świecie, zwracając ich uwagę na odległy zakątek wszechświata w celu odkrycia tajemnicy. Tam 4,5 miliarda lat temu ogromna czarna dziura zaczęła emitować promienie kosmiczne i cząstki subatomowe. A neutrino dosłownie pokazało nam drogę, aby dowiedzieć się, gdzie mieszkał, zanim został wyrzucony.
Neutrina, cząsteczki duchów
Odkąd zostały po raz pierwszy wykryte ponad 100 lat temu, promienie kosmiczne - wysokoenergetyczne cząstki, które nieustannie opadają na Ziemię z kosmosu - stanowią trwałą tajemnicę: co tworzy i popycha cząstki na duże odległości? Skąd oni pochodzą?
Ich ścieżek nie można prześledzić bezpośrednio do ich źródeł ze względu na silne pola magnetyczne obecne w przestrzeni międzygwiazdowej i międzygalaktycznej, które wypaczają ich trajektorie. Neutrina są jednak cząstkami nienaładowanymi, na które nie ma wpływu nawet najsilniejsze pole magnetyczne. Ponieważ oddziałują z materią tylko na bardzo małych odległościach subatomowych i prawie nie mają masy - stąd ich przydomek „cząstka-duch” - podróżują w linii prostej od miejsca ich powstania, przechodząc przez planety, gwiazdy i całe galaktyki, dając naukowcom prawie bezpośredni wskaźnik do ich źródła.
Detektor osadzony w ogromnym bloku lodu na biegunie południowym, IceCube Neutrino Observatory na Antarktydzie, wykrył we wrześniu neutrino poruszające się z prędkością niemalże prędkości światła i przechodzące przez praktycznie wszystko na swojej drodze , niczym duch. Obserwatorium natychmiast uruchomiło alarm dla pozostałych teleskopów, zjednoczonych w celu ustalenia po raz pierwszy ich źródła, pochodzenia.
Kosmiczny teleskop promieniowania gamma NASA Fermi i teleskop MAGIC na Wyspach Kanaryjskich zidentyfikowały to samo źródło potężnej cząstki rebeliantów: rozbłysk promieniowania kosmicznego, który wędruje w przestrzeń kosmiczną z odległej supermasywnej czarnej dziury, znanej również jako blazar. Dokładniej, była to aktywna galaktyka, w której centrum znajdowała się supermasywna czarna dziura.
Ten konkretny blazar ma trudną do zapamiętania nazwę, nazywa się TXS 0506 + 056 i znajduje się około 4 miliardy lat świetlnych od Ziemi, w galaktyce niewidocznej gołym okiem, ale w kierunku konstelacji Oriona.
Nowością jest to, że po raz pierwszy neutrino zostało prześledzone do jego źródła . Wydawałoby się to drobiazgiem, ale stwarza to nową zagadkę dla astronomów, ponieważ reprezentuje nowy sposób obserwacji i pomiaru Wszechświata.
Jeszcze kilkadziesiąt lat temu obserwowaliśmy i mierzyliśmy kosmos przy użyciu wyłącznie światła we wszystkich jego formach, od fal radiowych do widma widzialnego po promienie rentgenowskie i gamma. W 2021 roku naukowcom udało się znaleźć źródło fal grawitacyjnych, zmarszczek w czasoprzestrzeni przewidzianej przez Alberta Einsteina. Pozwoliło nam to nie tylko widzieć odległe obiekty w przestrzeni, ale także „czuć” wibracje wysyłane w naszym kierunku przez masowe kosmiczne wydarzenia. Dla naukowców jest to tak zwana „astronomia wielu posłańców”.
Ścieżka wskazana przez neutrino jeszcze bardziej zmieni sposób, w jaki naukowcy obserwują wszechświat. Teraz, aby ich poprowadzić, jego świetlistym palcem będą również neutrina, które przeniosą ich z powrotem w przestrzeń, ale także w czasie, pokazując nam ich dom, w najbardziej odległych zakątkach kosmosu.
Francesca Mancuso
