Znanstveniki so opazili visoko energijski, neverjetno majhen delček "duha", imenovan nevtrino, ki leti skozi antarktični led in izvira iz njegovega začetka v točno določenem blazarju, so sporočili danes, 12. julija.
Fiziki so zelo navdušeni nad detektivskim delom, ki jim je pripovedovalo o nevtrinem rojstnem kraju. Toda kaj za vraga je nevtrino in zakaj je vseeno, od kod je stvar prišla?
Nevtrino je subatomski delec prav tako majhen kot elektron, vendar brez naboja. Znanstveniki vedo, da imajo nevtrini majhno maso, vendar ne morejo natančno določiti, kako malo. Rezultat tega je, da nevtrini drugi zadevi dajejo hladno ramo: s svojo okolico ne sodelujejo zelo pogosto, kar znanstvenikom otežuje opažanje. [Sledenje nevtrinu do izvira: Odkritje v slikah]
Kljub temu so povsod - vaše telo vsako sekundo preplavi približno 100 trilijonov nevtrinov. In znanstveniki menijo, da so lahko čudni delci ključ do nekaterih največjih skrivnosti vesolja, vključno s tem, zakaj se je materija, ki je zmagala nad antimaterijo, zgodila po velikem udaru.
"Nevtrini so super," je za Space.com povedala Kate Scholberg, fizičarka delcev z univerze Duke v Severni Karolini. Predsodka je, saj je kariero preživela pri drobnih stvareh, a to je ne zmoti. "Moramo jih razumeti, če želimo razumeti vse."
Nova raziskava je majhen korak za znanstvenike, ki upajo narediti prav to. Odkritje se je začelo septembra v nevtrinskem observatoriju IceCube blizu Južnega pola. Globoko v notranjosti antarktične ledene plošče je mreža detektorjev v 3D zasledila pot enega samega nevtrina.
Pot je bila dovolj jasna, da so lahko fiziki sledili nevtrinemu potovanju nazaj po ravni črti po vesolju. Čez manj kot minuto so astronomi po vsem svetu zaprosili, naj svoje teleskope usmerijo v tisto nebesno območje in opazili, če vidijo kaj intrigantnega. In zagotovo so bili - tam je bil blazar, masiven vir visokoenergijske svetlobe, imenovan gama žarki, v popolnoma isti soseščini, znanstveniki pa so lahko potrdili blazar kot nevtinov vir.
Postopek je bil mogoč, ker lahko nevtrini, kot fotoni svetlobe, prečkajo izjemno velike razdalje v vesolju v ravnih črtah, ne da bi se pri tem potegnili. Druge vrste visokoenergijskih delcev tega ne morejo storiti, ker so napolnjene. "Tu so prišli zmedeni," je za Space.com povedal Space Greg Sullivan, fizik z univerze v Marylandu, ki sodeluje z Neutrino opazovalnico IceCube in je bil vključen v nove raziskave. "Ne moremo jih izslediti, od kod prihajajo."
Izziv je znanstvenike vznemirjal približno stoletje, saj pomeni, da ne morejo prepoznati, kakšne vrste predmetov ustvarijo kakšen visoko nabiti delček. Razočaranje je motiviralo znanstvenike, da so leta 2010 odprli IceCube, edini nevtrinski detektor, ki je lahko zajel neverjetno visoko energijske delce, rojene zunaj naše galaksije.
"Neutrinovi so nekaj časa držali obljubo, da bodo lahko preslikali nebo, kot bi ga, s svetlobo, vendar z višjimi energijami," je dejal Sullivan. "Lahko postavimo vprašanja ali poskusimo odgovoriti na vprašanja, ki jih drugače ne bi mogli."
Astronomi že izkoriščajo nevtrine z nižjo energijo preko omrežja, ki ga vodi Scholberg, ki čaka, da s pomočjo razpoka nevtrinov uporabi Mlečno pot.
Takšno supernovo so nazadnje opazili leta 1987, preden so obstajali sodobni detektorji nevtrinov. Ko pa naslednja eksplodira, Scholberg in njeni sodelavci želijo s pomočjo razpoka nevtrinov pravočasno opozoriti astronome, da ujamejo svetlobni podpis. Tudi nevtrini bi znanstvenikom povedali, kaj se je dogajalo med dogodkom. "Pravzaprav bi lahko videli, da se v nevtrinih rodi črna luknja," je dejal Scholberg.
To bi bilo tako kot nova blazarjeva raziskava preboj tistega, kar znanstveniki imenujejo multimessenger astronomija, ki uporablja dve ali več različnih kategorij podatkov, kot so svetlobni fotoni, nevtrini in gravitacijski valovi. Več vrst podatkov pomeni splošnejše informacije o tem, kaj se je zgodilo.
"To je kot velika sestavljanka in poskušamo zapolniti koščke," je dejal Sullivan. "Če vidimo sliko v različnih energijah in različnih delcih, lahko resnično skušamo razumeti fiziko dogajanja."
Toda Sullivan in njegovi sodelavci se ne želijo ustaviti pri današnji objavi. "To je šele prvi korak," je dejal in dodal, da fiziki upajo, da bodo zgradili nevtrino detektor, še večji od IceCubeja. "Imamo veliko več, da se naučimo in vidimo."
