بیگ بنگ: دانشمندان برای نخستین‌بار با بهره‌گیری از تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی، موفق به شناسایی منبع نوترینوهای پرانرژی در خارج از کهکشان ما شده‌اند. این نوترینو قبل از اینکه در زمین مورد شناسایی قرار بگیرد، به میزان 3.7 میلیارد سال با سرعت نور حرکت کرده است.

به گزارش بیگ بنگ، نوترینوها ذراتی هستند که شناسایی آنها به این سادگی‌ها نیست. به باور دانشمندان، این ذرات توسط قدرتمندترین رویدادها در کیهان؛ مثل ادغام کهکشان‌ها و سقوط مواد به درون سیاهچاله‌های غول‌پیکر و… ایجاد می شوند. نوترینوها تقریبا با سرعت نور حرکت کرده و به ندرت با سایر مواد برهمکنش می کنند؛ این عامل باعث می شود تا این ذرات بدون هیچ مانعی فواصل چند میلیارد سال نوری را بپیمایند.

تیمی بین‌المللی از دانشمندان در رصدخانه نوترینوی آیس کیوب(IceCube) در ایستگاه قطب جنوب «آموندسون-اسکات»، اکتشاف فوق را انجام دادند. تلسکوپ فرمی با ردیابی مسیر نوترینو به یک انفجار پرتو گاما از سیاهچاله‌ای غول‌پیکر در صورت فلکی شکارچی، آن ذره مرموز را شناسایی کرد. “پائول هرتز” مدیر بخش اخترفیزیک ناسا در واشنگتن گفت: «بار دیگر، تلسکوپ فرمی به دانشمندان کمک کرد تا کشف بزرگی در حوزه اخترشناسی انجام دهند. نوترینوها و امواج گرانشی اطلاعات جدیدی را دربارۀ خشن‌ترین مکان‌ها در جهان فراهم می کنند. اما برای آنکه در بهترین حالت بفهمیم این داده‌ها حاوی چه پیام‌هایی هستند، باید آنها را با اخترشناسان دیگر در میان بگذاریم.»

دانشمندان با هدفِ درک اتفاقات درون مکان‌های کیهانی متلاطم از قبیل ابرنواخترها، سیاهچاله‌ها و ستاره‌ها، به مطالعه نوترینوها، پرتوهای کیهانی و پرتوهای گاما می پردازند. نوترینوها حکایت از فرایندهای پیچیده‌ای دارند که درون مکان‌های خشن به وقوع می پیوندند؛ اما پرتوهای کیهانی نشان دهنده نیرو و سرعت فعالیت‌های شدید هستند. دانشمندان برای اینکه دریابند چه منابع کیهانی به تولید این نوترینوها و پرتوهای کیهانی می پردازند، بر پرتوهای گاما تمرکز کرده‌اند که پر انرژی‌ترین شکل نور به شمار می رود.

«رجینا کاپوتو» از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین بلت مریلند و مسئول هماهنگی تحلیلی در انجمن همکاری تلسکوپ فرمی بیان کرد: «شدیدترین انفجارهای کیهانی به تولید امواج گرانشی می پردازند و شدیدترین شتاب‌دهنده‌های کیهانی در تولید پرتوهای کیهانی و نوترینوهای پرانرژی دخالت دارند. با بهره‌گیری از تلسکوپ فرمی، پرتوهای گاما پُلی برای هر یک از این سیگنال‌های کیهانی جدید فراهم می آورند.»

در 22 سپتامبر 2017، دانشمندان با استفاده از آیس کیوب نشانه‌هایی از نوترینوها پیدا کردند که با انرژیِ تقریبا 300 تریلیون الکترون ولت به یخ‌های قطب جنوب برخورد می کردند. این میزان انرژی 45 برابر بیشتر از انرژی موجود در قوی‌ترین شتاب‌دهندۀ ذره در زمین است. این انرژی زیاد نشان می دهد که باید از آن سوی منظومه شمسی ما نشات گرفته باشد. اخترشناسان موفق به شناسایی منبع آن نوترینوها شدند. داده‌های حاصل از تلسکوپ فضایی توانست انتشار پرتوهای گاما از یک کهکشان فعال در زمانِ رسیدن نوترینو را نشان بدهد.

این کهکشان‌های فعال را بلازار(Blazar) نامگذاری کرده‌اند؛ که سیاهچاله‌های غول‌پیکر با جرمی میلیاردها برابر جرم خورشید هستند و ذراتی را با سرعت نور به بیرون پرتاب می کنند. کهکشان‌های بلازار بسیار پرنور و فعال هستند، و اگر یکی از دهانه‌های سیاهچاله‌‎ای آنها دقیقا به سمت زمین باشد، می توانیم شاهد رویداد نوترینویی باشیم. دانشمند فرمی «یاسویوکی تاناکا» در دانشگاه هیروشیما در ژاپن اولین کسی بود که رویداد نوترینو را به کهکشان TXS 0506+056 نسبت داد.

“سارا بوسون” محقق فوق دکتری ناسا در مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا که با یکی دیگر از همکارانش مسئولیت تجزیه و تحلیل داده‌ها را بر عهده داشت، گفت: «تلسکوپ فرمی کل آسمان را در قالب پرتوهای گاما می بیند. کهکشان TXS 0506+056 در زمان شناسایی ذرات نوترینو، فعال‌ترین کهکشانی بود که فرمی در یک دهه گذشته آن را رصد کرده بود. این تلسکوپ با همکاری سازمان انرژی آمریکا ساخته شده و سازمان‌های آکادمیک از کشورهای ژاپن، فرانسه، ایتالیا سوئد و آمریکا در توسعه آن نقش ارزنده‌ای ایفا کرده‌اند.» این اکتشاف، موضوع دو مقاله در مجله معتبر Science می باشد.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: NASA