მეცნიერებმა ბოლოსდაბოლოს იპოვეს მაღალენერგიული კოსმოსური ნეიტრინოების წყარო, ჩვენი გალაქტიკის მიღმა.

იდუმალებით მოცული ე. წ. მოჩვენება ნაწილაკები 2017 წლის 22 სექტემბერს დააფიქსირეს. ჩვენამდე მოსასვლელად მათ 4 მილიარდი სინათლის წელიწადი გამოიარეს. წამოსულია უკიდურესად ენერგიული ობიექტიდან, რომელსაც ბლაზარს უწოდებენ.

აღმოჩენა უბრალოდ გასაოცარია. ადასტურებს, რომ ბლაზარები მაღალენერგიული ნეიტრინოების წყაროა და ამავე დროს, საფუძველს უყრის კვლევის სრულიად ახალ მიმართულებას — მულტი-მესენჯერ ნეიტრინოთა ასტროფიზიკას, რომელიც ერთი და იმავე ფენომენის შესასწავლად სხვადასხვა ტიპის დეტექტორების ერთობლიობას გამოიყენებს.

შარშან იგივე ტექნოლოგია გამოიყენეს ნეიტრონულ ვარსკვლავთა შეჯახების დასაფიქსირებლად.

გალაქტიკის გარედან მოსული მაღალენერგიული ნეიტრინოები პირველად 2012 წელს დააფიქსირეს და მას შემდეგ ისინი მეცნიერთა თავსატეხად იქცა. მათი დაჭერა სამხრეთ პოლუსზე განთავსებული სპეციალური დეტექტორის, IceCube-ის საშუალებით მოხდა.

სუბატომური ნაწილაკები უცნაურია, მაგრამ არც ერთი მათგანი არ არის ნეიტრინოებზე უფრო უცნაური.

მათი მასა თითქმის ნულს უდრის, მოძრაობენ თითქმის სინათლის სიჩქარით და არ ურთიერთქმედებენ ნორმალურ მატერიასთან.

ზუსტად ამ წუთებში თქვენ მილიარდობით ნეიტრინო გეცემათ, მაგრამ ვერაფერს გრძნობთ. სწორედ ამიტომ უწოდეს მას მეტსახელად „მოჩვენება ნაწილაკი“.

თუმცა, ეს ყველაფერი არ ნიშნავს, რომ მათ მატერიასთან ურთიერთქმედება არ შეუძლიათ; სწორედ ამას იკვლევს IceCube. ნეიტრინოები ურთიერთქმედებენ სამხრეთ პოლუსის ყინულებთან და წარმოქმნიან ნათებას.

IceCube-ის დეტექტორები განთავსებულია ანტარქტიდის ყინულთა სიღრმეში. იქ, წყვდიადში, შესაძლებელია ამ შეჯახებათა შედეგად წარმოქმნილი ფოტონების დაფიქსირება.

ამ დროისთვის IceCube-ს დაჭერილი აქვს რამდენიმე მართლაც გამორჩეული ნეიტრინო. ისინი სხვებთან შედარებით უფრო ენერგიულია, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ გამოვლილი უნდა ჰქონდეთ ძალიან დიდი გზა.

მეცნიერებს დაფიქსირებული აქვთ ირმის ნახტომის ჰალოში არსებული სუპერნოვა 1987-დან წამოსული ნეიტრინოები, რომელთა ენერგიაც 36 მეგაელექტრონვოლტია. 2012 წლის ნეიტრინოების ენერგია კი დაახლოებით 100 მილიონჯერ მეტია და აჭარბებს პეტაელექტრონვოლტს.

გასული წლის სექტემბერში დაფიქსირებულ ნეიტრინოთა ენერგია ამაზე ოდნავ დაბალი იყო, 300 ტერაელექტრონვოლტი. იმის გამო, რომ ნეიტრინოებისთვის უბრალოდ არ არსებობს დანარჩენი სამყარო, ისინი ყოველთვის სწორ ხაზზე მოძრაობენ.

სწორედ ამ გზით განსაზღვრა ასობით მეცნიერისგან შემდგარმა ჯგუფმა, საიდან მოდიან ეს ციცქნა სუბატომური ნაწილაკები.

კვლევის შედეგად, ისინი მივიდნენ 4 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე მდებარე ბლაზარამდე, რომელსაც TXS 0506+056-ს უწოდებენ. მდებარეობს ორიონის თანავარსკვლავედის მიმართულებით. აღსანიშნავია, რომ სწორედ ამავე ადგილიდან მოდის ძირითადად პროტონებისა და ატომბირთვებისგან შემდგარი მაღალენერგიული კოსმოსური სხივებიც.

ბლაზარი კვაზარის ერთ-ერთი ტიპია — გალაქტიკა, ცენტრში მოთავსებული აქტიური სუპერმასიური შავი ხვრელით, რომელიც მატერიის ჭამისას უზარმაზარი ოდენობის ენერგიას აფრქვევს.

ეს ბლაზარი ისეა განთავსებული, რომ გალაქტიკის სიბრტყე მომართულია პირდაპირ ჩვენკენ. გარდა ამისა, პირდაპირ ჩვენკენ არის მომართული შავი ხვრელის პოლარული რეგიონიდან ამომავალი ერთ-ერთი ჭავლის ნაკადი.

მეცნიერებს დაფიქსირებული აქვთ რამდენიმე ათასი მაღალენერგიული ობიექტი, მაგრამ მაღალენერგეტიკულ ნეიტრინოთა შესაძლო წყაროდ ისინი თითქმის არ განიხილებოდა.

„საინტერესო ის არის, რომ ასტროფიზიკოსთა საზოგადოებაში არსებობდა ზოგადი კონსენსუსი, რომლის მიხედვითაც, ბლაზარები კოსმოსური სხივების წყარო არ უნდა ყოფილიყო, მაგრამ, როგორც ხედავთ, ასე არ მოხდა“, — ამბობს ვისკონსინ-მედისონის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი ფრანცის ჰალცენი.

როცა მეცნიერებმა 2017 წელს ნეიტრინოები რეალურ დროში დააფიქსირეს, საქმეს დიდი სიფრთხილით მიუდგნენ. დაუყოვნებლივ დაიწყეს IceCube-ის მონაცემების დამუშავება და აღმოაჩინეს 2014-2015 წლებში იმავე ადგილიდან მოსული ათზე მეტი ნეიტრინო.

აღმოჩენას ადასტურებდა გამა-გამოსხივების ორი ტელესკოპიც — NASA-ს ფერმის კოსმოსური ტელესკოპი და კანარის კუნძულების ტელესკოპი MAGIC.

მათ დააფიქსირეს TXS 0506+056-დან წამოსული მაღალენერგიული გამა-გამოსხივების აქტივობის ანთება.

დაკვირვებები ჩატარდა რადიოსპექტრშიც. ბლაზარის აქტივობაზე დაკვირვებას აწარმოებდა შვიდი ოპტიკური ტელესკოპიც.

ყველა დაკვირვება ნათლად მიუთითებს, რომ ეს ბლაზარი წარმოადგენს მაღალენერგიული ნეიტრინოებისა და კოსმოსური გამოსხივების ჩვენთვის ცნობილ პირველ ამაჩქარებელს.

„ყველაფერმა თავი ერთად მოიყარა, წრე შეიკრა. სხვადასხვა ობსერვატორიათა დაკვირვებები ადასტურებს, რომ ეს ბლაზარი ნამდვილად არის უკიდურესად მაღალენერგიული ნეიტრინოებისა და შესაბამისად, კოსმოსური სხივების წყარო“, — ამბობს ვისკონსინ-მედისონის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი ალბრეხტ კარლი.

კვლევა ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.