ارتباط نوترینو‌های پر انرژی با سیاه‌چاله‌های ستاره خوار

 

فرادید| تیمی از رصدخانه‌ها از جمله ماهواره سویفت ناسا، اخیرا به گروهی برای ردیابی منشا شگرف یک ذره کیهانی که به سختی آشکار می‌شود، پیوسته اند. این ذره که نوترینو پرانرژی نامیده می‌شود، ممکن است با پدیده گسست کشندی، که وقتی یک ستاره با فاصله خیلی نزدیکی از کنار یک سیاهچاله عبور می‌کند، به وجود آمده باشد. آن جا، گرانش شدید باعث متورم شدن و از هم گسیختگی ستاره شده و درنهایت به جریان گاز تبدیل می‌شود، و برخی از مواد در حال چرخش اطراف آن باعث تشکیل یک قرص برافزایشی می‌شوند.

به گزارش فرادید؛ تعداد نوترینو‌ها بیش از همه اتم‌ های جهان است، اما تقریبا جرمی ندارند و به ندرت با مواد دیگر برهمکنش دارند، پس به سختی قابل شناسایی هستند. با این حال، دانشمندان آن‌ها را از روی اجرام عظیم مانند ستاره‌های در حال انفجار، شناسایی کردند. نوترینو‌های پرانرژی حتی از جا‌های عجیب غریب تری منتشر می‌شوند، مثل جت‌های فوق سریع در سیاه چاله‌های ابرپرجرم. محققان احتمال می‌ دهند که گسست کشندی هم می ‌تواند باعث تولید نوترینو‌های پرانرژی شود. اما مطمئن نیستند که چه وقت و در چه مرحله‌ای این ذرات ممکن است ظاهر شوند.

برخی معتقدند که جت‌های قدرتمند نوترینو‌ها را تولید می‌کنند. جدای از این که آن‌ها چطور تولید می‌شوند، اخترشناسان باور دارند که آن‌ها درخشان‌ترین حالت این پدیده ظاهر می‌شوند. با این وجود، یک نوترینو پرانرژی که از یک از گسست کشندی با نام AT۲۰۱۹dsg منتشر شده، بینش جدیدی را ارائه میدهد.

 

یک رصدخانه به نام Zwicky Transient Facility در کالیفرنیا این رویداد را در فروردین سال ۱۳۹۸ کشف کرد، اما تنها ارتباطی که ستاره شناسان با این رویداد پیدا کردند، در مهرماه بود که رصدخانه نوترینو IceCube در جنوبگان این نوترینو پرانرژی را کشف کرد. اندازه گیری سویفت و دیگر رصدخانه‌ها نشان می‌داد که این رویداد در طیف نور مرئی و فرابنفش به اوج خود رسیده و در طیف اشعه ایکس به سرعت کم فروغ می‌شود.

با این حال، رادیو تلسکوپ‌ها متوجه شدند که میزان انتشار آن به طور پیوسته افزایش میابد. این به این معنی است که بعضی ذرات شروع به شتاب گرفتن می‌کنند، درحالی که جت‌های فوق سریع ذرات هرگز شناسایی نشدند.

 

پس AT۲۰۱۹dsg شرایط مناسب برای شتاب دھی ذرات و تولید نوترینو پرانرژی و حفظ این شرایط برای دوره‌ای طولانی‌تر از انتظار دانشمندان را دارد. کیهان شناسان باور دارند که نوترینو ممکن است از یکی از این سه منطقه منتشر شده باشد: دیسک نزدیک به سیاه چاله، جایی که ذرات در برخورد با اشعه ایکس می‌توانند نوترینو تولید کنند. مقداری دورتر در همین دیسک، جایی که ذرات میتوانند با امواج فرابنفش برهم کنش کنند. یا در جریان خروجی گسترده، جایی که در آن ذرات میتوانند با یکدیگر برخورد کنند. این تنها دومین بار است که یک نوترینو پرانرژی به منبعی بیرون از کهکشان ما گره خورده است.

داشمندان در حال جستجو برای یافتن ارتباط بین گسست کشندی قبلی با دیگر نوترینو‌های پرانرژی هستند؛ و همزمان با اینکه رصدخانه‌ها رویداد‌های جدیدی را کشف می ‌کنند، آن‌ها اکنون ایده بهتری دارند که کجا و چه زمانی ممکن است این ذرات دست نیافتنی را پیدا کنند.

درباره نوترینو‌ها چه می‌دانید؟

 

نوترینو یک ذره بنیادی است که از نظر الکتریکی خنثی بوده و به ندرت وارد برهمکنش می‌شود. نوترینو به معنی «کوچک خنثی»، معمولاً با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کند، از نظر الکتریکی خنثی بوده و قادر است از درون مواد تقریباً بدون هیچ برهمکنشی عبور نماید. نوترینو‌ها دارای جرم بسیار کوچک، اما غیر صفر هستند.

از آنجایی که نوترینو‌ها بار الکتریکی ندارند، تحت تأثیر نیرو‌های الکترومغناطیس قرار نمی‌گیرند. نوترینو‌ها تنها تحت تأثیر نیروی هسته‌ای ضعیف که در مقایسه دارای بُرد بسیار کوتاه‌تری از نیروی الکترومغناطیس است، قرار می‌گیرند؛ لذا قادر هستند مسافت‌های بسیار طولانی را درون مواد بدون برهمکنش طی نمایند.

 

نوترینو‌ها در ضمن واپاشی بتا، در واکنش‌های هسته‌ای مانند آنچه در خورشید یا راکتور‌های اتمی رخ می‌دهند و هچنین در اثر برخورد پرتو‌های کیهانی با اتم‌ها ایجاد می‌گردند.

سه نوع یا «طعم» نوترینو وجود دارد: الکترون نوترینو، میون نوترینو و تاو نوترینو. همچنین هر یک از آن‌ها پادذره مربوط به خود به‌نام پادنوترینو دارند.

بیشتر نوترینو‌هایی که از زمین عبور می‌کنند، از خورشید صادر می‌شوند. در هر ثانیه از هر سانتی‌متر مربع زمین، در حدود ۶۵ میلیارد (۱۰۱۰×۶٫۵) نوترینوی خورشیدی عبور می‌کند.

سوئیفت (ماهواره رصدگر)

رصدخانهٔ فضایی نیل گهرلز سوئیفت، (به انگلیسی: Neil Gehrels Swift Observatory) که پیش از این به نام «مأموریت انفجار پرتوی گاما سوئیفت» خوانده می‌شد، یک رصدخانه فضایی ناسا است که برای شناسایی انفجار پرتوی گاما (GRB) طراحی شده‌است. این موشک در تاریخ ۲۰ نوامبر ۲۰۰۴، روی یک موشک دلتا ۲ به فضا پرتاب شد. این مأموریت به ریاست محقق اصلی نیل گرلز، در مرکز پرواز‌های فضایی گادرد ناسا، در یک همکاری مشترک بین گودارد و یک کنسرسیوم بین‌المللی ایالات متحده، بریتانیا و ایتالیا ساخته شد. این مأموریت توسط دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا به عنوان بخشی از برنامهٔ کاوشگر‌های متوسط ناسا (MIDEX) اداره می‌شود.

منبع: nasa.com