Догађај који је подстакао ово истраживање одиграо се 2021. године, када је детектор IceCube, смештен дубоко у антарктичком леду, забележио долазак неутрина нобично високе енергије. Такви неутрини бележе се тек сваких неколико година. Опсерваторија је одмах издала упозорење астрономској заједници.
На је снимку уз овај текст, начињеном телескопима Gemini North и АLМА, приказана је галаксија Shadow Blaster, за коју астрономи претпостављају да је извор високоенергетског неутрина IC 210922А забележеног 2021. године на Опсерваторији IceCubе. Масивна црвена галаксија у првом плану својом гравитацијом савија светлост удаљеније, због чега се она приказује као неколико изобличених жутих лукова. Астрономи верују да су ушли у траг порекла сабласне космичке честице све до 11 милијарди светлосних година удаљене галаксије, што представља значајан корак у разумевању тајанствених неутрина. Извор честице која је стигла до Земље је далека галаксија у којој се интензивно рађају звезде, а названа је Shadow Blaster, пише CNN.
Неутрини су једне од најзаступљенијих честица у свемиру, но због своје сабласне природе изузетно их је тешко проучавати. Немају електрични набој, маса им је незнатна и готово да не ступају у интеракцију с другом материјом. Иако се зна да настају у суперновама, нуклеарним реакцијама у звездама и распадом тешких честица, прецизно одређивање њиховог извора велики је изазов за научнике. Догађај који је подстакао ово истраживање одиграо се 2021. године, када је детектор IceCubе, смештен дубоко у антарктичком леду, забележио долазак неутрина нобично високе енергије. Такви неутрини, према речима Ерика Блауфуса, истраживача са Универзитета у Мериленду који није учествовао у студији, бележе се тек сваких неколико година. Опсерваторија је одмах издала упозорење астрономској заједници. Иако су се научници дали у потрагу, почетна осматрања нису у открила никакве експлозије звезда или изливе гама и рендгенских зрака који би се могли повезати с неутрином.
„Сами неутрини говоре да се негде на небу догодило нешто енергично, али нам обично не откривају тачан извор, колико је удаљен ни какав га је догађај произвео”, објаснио др Јуђи Урата, руководилац студије и истраживач у тајванској компанији МITOS Science. „Да бисмо одговорили на та питања, потребно нам је светло: радио, субмилиметарско, инфрацрвено, оптичко, рендгенско и гама-зрачење.”
Неколико дана након упозорења, Урата и сарадници имали су више среће. Посматрањима помоћу телескопа на Хавајима открили су галаксију богату прашином у којој се интензивно стварају звезде, названу ЈCМТ0402−0424. Дали јој је дао надимак Shadow Blaster. Shadow (сенка) добила јер је због густе прашине готово невидљива у оптичком, рендгенском или гама-спектру, а Blaster (експлозија) односи се на претпоставку да, упркос скривању, може бити снажан извор високоенергетских честица. Додатна осматрања обелоданила су кључан детаљ: галаксија се налазила иза гравитационог сочива. Тај феномен догађа се када масивна галаксија у предњем плану својом гравитацијом делује као увећање, појачавајући светлост удаљенијег тела иза себе.
„Ефекат леће појачао је сјај галаксије и омогућио нам да проучимо скривено, компактно подручје стварања звезда које би иначе било знатно теже открити”, рекао је Урата. Густа звездана породилишта, попут овог, могу створити окружење гаса, зрачења и магнетских поља које делује као акцелератор честица и производи неутрине. „Галаксије у којима се стварају звезде производе велики број звезда. Једне од су масивне и брзо сагоревају и експлодирају као супернове, при чему вероватно убрзавају космичке зраке”, растумачио је Џастин Ванденбрук, професор са Универзитета Висконсин-Медисон који није био укључен у студију.
Такве галаксије су биле уобичајене у раном свемиру, пре 10 милијарди година, но повезивање с неутринима ишло је тешко јер су због прашине углавном слабо видљиве. Према анализи, ова врста галаксија могла би бити одговорна за око 20% позадинског неутринског зрачења које мери IceCube. Ипак, научници остају опрезни. Ванденбрук напомиње да би проналазак галаксије у близини путање неутрина могао бити и случајност, чију вероватноћу истраживачи процењују на око један одсто: „Потребно је забележити још таквих веза између ове врсте галаксија и високоенергетских неутрина да би се утврдило јесу ли оне доиста њихови извори”.
Телескопи попут АLМА и свемирског Јames Wеbb мењају начин на који астрономи проучавају удаљене и прашњаве галаксије. „Ако су неке уједно и извори неутрина, онда би нам они могли пружити потпуно нов начин за проучавање како су галаксије стварале звезде, градиле магнетска поља и убрзавале космичке зраке док је свемир био млад”, нагласио је Урата. Ова студија поспешиће будуће потраге за изворима неутрина, а кориштење гравитационих сочива могло би омогућити дубље разумевање ових и даље тајанствених честица. „Неутрини нам пружају неку врсту суперрендгенског вида који омогућује проучавање појава иначе скривених нашим телескопима, слично као што рендген омогућује да видимо унутрашњост људи и предмета”, закључио је Џастин Ванденбрук.
(Илустрација International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
(Индекс)
