Nauka

Neutrina

Neutrina są obojętnymi cząstkami elementarnymi, które rzadko wchodzą w interakcje z inną materią – mogą przepływać prosto przez Ziemię, a tryliony z nich prześlizgują się przez twoje ciało w każdej sekundzie bez śladu. 4 grudnia 2012 roku neutrino, o którym mowa (nazwane przez naukowców pieszczotliwie Wielkim Ptakiem), uderzyło w lód Antarktydy z energią około 2 milionów miliardów elektronowoltów. Obserwatorium neutrin IceCube zobaczyło następstwa zderzenia i zmierzyło jego energię za pomocą czułych detektorów umieszczonych głęboko w lodzie (SN Online: 04/07/14).

Blazar rozbłysnął w odpowiednim czasie i miejscu, by być głównym podejrzanym, donoszą naukowcy w pracy przyjętej do publikacji w recenzowanym czasopiśmie. Wynik, dostępny teraz online na arXiv.org, wzmacnia tezę, że blazary są źródłem wysokoenergetycznych neutrin, ale nie jest to żadna broń dymna.

Po wykryciu neutrina, zespół astrofizyków przeszukał niebo w poszukiwaniu energetycznych galaktyk za pomocą TANAMI (skrót od Tracking Active Galactic Nuclei with Austral Milliarcsecond Interferometry), sieci teleskopów spoglądających w przestrzeń na różnych długościach fal. Zespół ten zgłosił jednego prawdopodobnego kandydata na blazara.

Ale kandydat nie jest pewny, mówi lider IceCube Francis Halzen z Uniwersytetu Wisconsin-Madison, który nie był zaangażowany w analizę. IceCube mógł określić kierunek neutrina w obrębie tylko około 15 stopni na niebie, a rozbłysk blazara trwał przez kilka miesięcy. Prawdopodobieństwo takiej przypadkowej zbieżności pomiędzy niepowiązanym neutrinem i blazarem wynosi około 5 procent, twierdzą badacze – zbyt duże, aby wykluczyć przypadek. „To bardzo intrygujący wynik”, mówi Halzen „ale nie jest to dowód”.

Dopasowanie blazara i neutrina jest godne uwagi, nawet jeśli badacze nie mogą w pełni wykluczyć, że dopasowanie jest przypadkiem, mówi astrofizyk Xiang-Yu Wang z Nanjing University w Chinach, który nie był zaangażowany w badania. „Biorąc pod uwagę, że oba wydarzenia są bardzo wyjątkowe … myślę, że jest to przekonujące”. Wang i współpracownicy rozszerzyli ten wynik: W pracy przyjętej do publikacji w Physical Review Letters, używają różnicy w czasie przybycia neutrina i światła z wybuchu blazara – zakładając, że te dwa zdarzenia są powiązane – do przetestowania szczególnej i ogólnej teorii względności Einsteina. Niektóre teorie kwantowej grawitacji przewidują opóźnienie w przybyciu neutrina. (Einstein wyszedł z tego bez szwanku).

Autorzy badania blazarów odmówili komentarza na temat wyników, powołując się na politykę embarga czasopisma, w którym praca zostanie opublikowana.

Aby przekonująco zidentyfikować blazar jako źródło neutrina, naukowcy będą potrzebowali lepszego pomiaru kierunku neutrina, związanego z krótkotrwałym wybuchem blazara. W przyszłości, jak mówi Halzen, IceCube będzie wysyłał „astronomiczne telegramy”, gdy wykryje neutrino, kierując teleskopy, by spojrzały na nie, być może łapiąc blazara na gorącym uczynku.