Incredible Discovery: Cosmic Connection Between Neutrinos and Tidal Disruption Events
Astronomi su otkrili nevjerojatnu kozmičku povezanost. Visokoenergetski neutrino, otkriven u Antarktici, povezan je sa svojim vjerojatnim izvorom: zvijezdom koja je razdijeljena supermasivnom crnom rupom udaljenom 700 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje. Ovu fascinantnu analizu objavio je časopis Nature Astronomy, gdje je IceCube Neutrino Observatory na Južnom polu detektirao neutrino čija je energija 30 puta veća od onih koje možemo proizvesti prilikom sudara protona u akceleratorima čestica poput Velikog hadronskog akceleratora.
Što su neutrini i kako nastaju?
Neutrini su subatomske čestice koje se na Zemlji mogu proizvoditi samo pomoću moćnih akceleratora. Izuzetno su lagani i gotovo ne interaguju s materijom. Dok čitate ovu rečenicu, otprilike 100 trilijuna neutrina iz Sunca prolazi kroz vaše tijelo! Iako neutrini nisu jedini kozmički zraci, da bi se postigli određeni nivoi energije, potrebni su izuzetno snažni procesi.
Povezanost između događaja
Istraživači su uspjeli pratiti ovaj neutrino do njegovog izvora u specifičnom dijelu neba i otkrili su da je otkrivena još jedna pojava. Oko šest mjeseci ranije, u istom području, astronomi su detektovali događaj otklizavanja plime i oseke (TDE). Ovaj fenomen javlja se kada se zvijezda približi supermasivnoj crnoj rupi u središtu svoje galaksije. Tidalne sile tada mogu povući materijal iz zvijezde, hraneći ga crnoj rupi. Ta zagrijana materija postaje izuzetno svijetli izvor svjetlosti.
Uloga TDE-a u proizvodnji kozmičkih zraka
Vrijeme događaja sugerira da bi TDE-i mogli biti odgovorni za proizvodnju ultra visokoenergetskih kozmičkih zraka (UHECRs), najviših energetskih čestica u svemiru. Dr. Sjoert van Velzen, jedan od vodećih autora rada s NYU, ističe: “Podrijetlo visokoenergetskih kozmičkih neutrina nije poznato, prvenstveno zbog njihove izuzetne teškoće u identifikaciji. Ovaj rezultat bi bio samo drugi put da su visokoenergetski neutrini povezani sa svojim izvorom.”
Teorijski model i istraživanje
Veza između dva događaja ima jedinstvenu šansu od 500 da bude slučajna, ali tim istraživača morao je objasniti vremensko kašnjenje između njih. U drugom radu, također objavljenom u Nature Astronomy, tim je predstavio teorijski model koji objašnjava situaciju. Materijal iz TDE-a dovoljno je vruć da proizvodi X-zrake, ali se, kako se širi, hladi dovoljno da blokira te X-zrake. Ovo blokiranje zapravo stvara kozmički akcelerator čestica, proizvodeći, među ostalim česticama, visokoenergetske neutrino poput onog otkrivenog u Antarktici.
Vrijednost ovog otkrića
“Ovo je prvi neutrino povezan s događajem otklizavanja plime i oseke, i donosi nam vrijedne dokaze”, rekao je su-autora dr. Robert Stein iz Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY). “Događaji otklizavanja plime i oseke nisu dobro razumljivi. Detekcija neutrina ukazuje na postojanje moćnog središnjeg motora blizu akrecijskog diska, koji ispušta brze čestice.” Kombinirana analiza podataka iz radio, optičkih i ultraljubičastih teleskopa također daje dodatne dokaze da TDE djeluje kao gigantski akcelerator čestica.
Završne misli
Otkrivanje ovog neutrina povezanog s događajem otklizavanja plime i oseke ne samo da poboljšava naše razumijevanje ovih fascinantnih fenomena, već otvara vrata daljnjem istraživanju visokoenergetskih čestica u svemiru. Kao što recentna istraživanja sugeriraju, prisutnost flaring crne rupe, koja redovito razbija svoju zvijezdu, dodatno potvrđuje koliko složen i neistražen svemir zapravo može biti. Ova otkrića podstiču znanstvenu zajednicu na dublje istraživanje fenomena koji oblikuju naš svijet i svijet izvan njega.
