სადღაც, ირმის ნახტომის სიღრმეში, რაღაც აურზაურია. მძლავრი ძალები დამუხტულ ნაწილაკებს ენერგიულ კოსმოსურ სხივებად გარდაქმნის და თითქმის სინათლის სიჩქარით ტყორცნის.
მეცნიერება ამ სხივების წარმოშობის ამბის ამოხსნასთან ძლიერ ახლოს მივიდა.
ანტარქტიდის ყინულების სიღრმეში განთავსებული ნეიტრინოების ობსერვატორია IceCube-ის მიერ 10 წლის განმავლობაში შეგროვებული მონაცემების ხელახლა ანალიზით, მკვლევრებმა ჩვენი გალაქტიკის ცენტრიდან გამოსხივებული ნეიტრინოების ამ დროისათვის ყველაზე მყარი მტკიცებულება მიიღეს, რომელიც კოსმოსური სხივების დიდი ხნის ძებნილ წყაროზე მიუთითებს.
„ამ დიდი ხნის ნანატრი სიგნალის არსებობის დადასტურება გზას უხსნის ჩვენს გალაქტიკაში ასტრონაწილაკების ფიზიკის მომავალს“ — წერს იტალიის ქალაქ სალერნოს უნივერსიტეტის ფიზიკოსი ლუიჯი ანტონიო ფუსკო.
ამას გარდა, აღმოჩენა გვთავაზობს ირმის ნახტომის პირველ ნეიტრინო რუკას და ჩვენი გალაქტიკის სიბრტყის ხედვის ახალ გზასაც.
ირმის ნახტომიდან დედამიწა მუდმივად „იბომბება“ პროტონებისა და დამუხტული ატომბირთვების კოსმოსური „ტყვიებით“, რომლებიც მძლავრი ველების მიერ წარმოუდგენლად არიან აჩქარებული. მათ კვალზე მიყოლა და წყაროს დადგენა უკიდურესად რთულია.
„ელექტრულად დამუხტული კოსმოსური სხივების ნაწილაკები კოსმოსური სხივების წყაროს დასადგენად შესწავლისთვის გამოუსადეგარია. მათზე გავლენას ახდენს მაგნიტური ველები და შესაბამისად, წყაროდან ჩვენკენ სწორ ხაზზე არ მოძრაობენ“, — ამბობს ავსტრალიის ეროვნული უნივერსიტეტის ფიზიკოსი ლინდსი ბიგნელი, რომელიც ამ კვლევაში ჩართული არ ყოფილა.
მათ კვალზე მისაყოლად არსებობს ერთი გზა. შეგვიძლია ვეძებოთ ვარსკვლავთშორისი სივრცის გაზსა და მტვერში გამოვლისას კოსმოსური სხივების მიერ შეჯახებებისას დატოვებული ნიშნები.
ამ ატომური შეხლა-შემოხლის ერთი პროდუქტია კვარკისა და ანტიკვარკის დაწყვილება, რასაც პიონს (პი-მეზონები) უწოდებენ. ამ მცირეხნიანი დაწყვილებების ნეიტრალური ვერსია გამა-გამოსხივების ანთებად ორთქლდება, რადგან ისინი სწრაფად იშლება და ადვილია ამის შორიდან დანახვა.
მაღალი ენერგიის ფოტონების დაჭერა გვთავაზობს უხეშ რუკას, თუ სად შეიძლება იბადებოდნენ გალაქტიკაში კოსმოსური სხივები.
თუკი ნეიტრალური პიონები დაშლისას გამა-სხივებს გამოყოფენ, დამუხტული პიონების დაშლისას რაღაც ცოტა სხვანაირი წარმოიქმნება — ძლიერ ენერგიული ელექტრონული ნეიტრინო.
ნეიტრინოები არსებობის ზღვარზე ციმციმებენ, რის გამოც, მათ „მოჩვენება ნაწილაკებსაც“ კი უწოდებენ. თითქმის არ გააჩნიათ მასა, არც მუხტი, რის საფუძველზეც მათი არსებობის დადგენას შევძლებდით; ცნობილია, რომ სამყაროში ისინი პირდაპირ ხაზზე, თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრაობენ, ჩერდებიან მხოლოდ მაშინ, როდესაც გზად ატომის ბირთვს შეხვდებიან.
აქ, დედამიწაზე ასეთ შეჯახებათა დაფიქსირება წარმოუდგენელ მოთმინებას მოითხოვს, მაგრამ უკვე წლებია, ამას აკვირდებიან ისეთი იზოლირებული ობსერვატორიები, როგორიც არის IceCube. არის მხოლოდ ერთი პრობლემა — ნეიტრინოები ძლიერ სხვადასხვაგვარი წყაროებიდან მოდის, მათ შორის, ჩვენი საკუთარი ატმოსფეროდანაც.
„ამ კვლევაში აღწერილი, გალაქტიკური სიბრტყიდან მომდინარე ნეიტრინოების დასანახად, ავტორებმა პირველ რიგში უნდა დაძლიონ ატმოსფერული ნეიტრინოების ფონი“, — ამბობს ბიგნელი.
მისი განცხადებით, კვლევის ავტორებმა ეს ფონი ატმოსფერული ნეიტრინოს ძირითადი ტიპის, მიუონური ნეიტრინოების გამოკლების გზით შეამცირეს. მიუონური ნეიტრინოები გამორჩეულად სწორ გზაზე მოძრაობენ, რაც ნეიტრინოების ასტრონომიისთვის საჭირო ნაწილაკთა მიმართულების მარტივი რეკონსტრუქციის საშუალებას იძლევა.
ასტროფიზიკური წარმოშობის ნეიტრინოების მიერ დატოვებული ასეთი სწორი ნაკვალევის გამოვლენის ყოველი წინა მცდელობის შედეგი ახლოსაც არ იყო სტატისტიკურად რაიმე მნიშვნელოვანთან.
ამიტომ, ობსერვატორია IceCube-ის მკვლევრებმა რაღაც ცოტა სხვანაირი სცადეს. კომპიუტერს დაავალეს ჩვენი ატმოსფეროს მიერ წარმოქმნილი მიუონური ნეიტრინოების სწორი ნაკვალევის მახასიათებლებისა და შორეული კოსმოსური სხივების მიერ წარმოქმნილი „ელექტრონული“ სტილის ნეიტრინოების შეჯახებათა შესწავლა.
„ავტორებმა მანქანური დასწავლა გამოიყენეს ანალიზის წინა მეთოდების გასაუმჯობესებლად, რამაც მათ მონაცემებში 20-ჯერ მეტ მოვლენაზე მისცა წვდომა, უკეთეს მიმართულებით ინფორმაციასთან ერთად“, — ამბობს ბიგნელი.
IceCube-ის მონაცემების ახალმა ანალიზმა წარმატებით გამოარჩია ირმის ნახტომის ცენტრიდან მომდინარე ნეიტრინითა დიფუზიური გამოსხივება, დაახლოებით 4,5 სიგმა სტატისტიკური მნიშვნელობით. რამდენიმე შესწორებითა და ცოტა მეტი მონაცემით, შეიძლება, ამ ნათებაში დეტალების გამორჩევაც კი იყოს შესაძლებელი, რაც ახალი სახის კოსმოსურ ხედვას გვთავაზობს.
მიუხედავად იმისა, რომ შედეგები ოდნავ ჩამორჩება 5-სიგმიან სანდოობას, რაც ოქროს სტანდარტად ითვლება და აღმოჩენის დადასტურებას ნიშნავს, მიღებული შედეგები მნიშვნელოვან ეტაპს წარმოადგენს სამყაროს რუკის შედგენაში ნეიტრინოების გამოყენების თვალსაზრისით.
მაშინ, როდესაც კოსმოსის შესწავლის ერთადერთ გზას მხოლოდ ხილული სინათლე წარმოადგენდა, თანამედროვე მეცნიერებას ახლა გაცილებით მეტი ხელსაწყო აქვს, საკმაოდ დაბალენერგიული რადიოგამოსხივებიდან დაწყებული, მაღალენერგიული ფოტონებითა და სივრცე-დროის ზუზუნით დამთავრებული.
შეიძლება ითქვას, რომ რეალობის ახლებურად დანახვის ზღვარზე ვართ, რათა იმ ნაწილაკთა გამოყენებით, რომლებიც ძლივს არსებობენ, ის დავინახოთ, რაც ოდესღაც წარმოუდგენლად გვეჩვენებოდა.
კვლევა ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
