Messier 77: particelle spettrali da una galassia lontana

A partire dalle 17:01| Tempo di lettura: 4 minuti

wL’Osservatorio IceCube Neutrino torreggia come un palazzo nel cielo dell’aurora sopra l’Antartide. La megastruttura viene utilizzata per cercare i neutrini, particelle elementari elettricamente neutre di massa molto piccola. Tra le altre cose, si formano durante i processi all’interno del Sole e colpiscono costantemente il nostro pianeta in numero enorme.

Tuttavia, poiché i neutrini interagiscono raramente con la materia, la maggior parte di essi vola semplicemente attraverso la Terra come se non esistessero affatto. E i neutrini si insinuano costantemente nel corpo umano, senza alcuna conseguenza. A causa delle loro misteriose proprietà, sono anche chiamate “particelle fantasma”.

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Pertanto, rilevare i neutrini con i rivelatori è molto difficile e costoso. Solo pochissimi di loro sono sempre collegati a stazioni di misurazione come l’Osservatorio dei neutrini di Ice Cube. È sorprendente che i ricercatori non solo possano misurare i neutrini solari e lo “sfondo dei neutrini” provenienti da tutte le direzioni dell’universo, ma possano anche identificare specifici corpi celesti come forti fonti di neutrini.

Questo è esattamente ciò che è emerso da un gruppo internazionale di astronomi e astrofisici: hanno localizzato la galassia NGC 1068, nota anche come Messier 77, come fonte di neutrini ad alta energia. Lo studio, guidato dal gruppo di ricerca IceCube Collaboration guidato da Frances Halzen dell’Università del Wisconsin-Madison a Madison (Wisconsin, USA) è stato pubblicato sulla rivista Science.

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I dati di misurazione forniti provengono da un grande cubetto di ghiaccio con una superficie di un chilometro cubo vicino al Polo Sud. “IceCube ha accumulato circa 80 neutrini teraelettronvolt da NGC 1068, che non è ancora sufficiente per rispondere a tutte le nostre domande, ma è sicuramente il prossimo grande passo verso il raggiungimento dell’astronomia dei neutrini”, ha affermato Francis Halzen in una dichiarazione citata in NGC 1068. sua università. Ciò ha confermato uno studio del 1979 che teoricamente prevedeva che NGC 1068 fosse una fonte di neutrini.

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I neutrini vengono creati, ad esempio, quando i nuclei atomici all’interno del Sole si fondono. “Solo dalle misurazioni dei neutrini prelevate dal Sole possono essere confermate direttamente le nostre ipotesi sulle fusioni”, afferma Theo Glausch dell’Università tecnica di Monaco, che è stato coinvolto nello studio. “In modo simile, ora vogliamo studiare i processi in siti più estremi, come NGC 1068”.

Galaxy NGC 1068 ha un centro attivo; Ci sono grandi quantità di materia che cadono in un buco nero supermassiccio. Tuttavia, poiché questo centro è per lo più nascosto dietro un’enorme nuvola di polvere, la radiazione elettromagnetica della galassia è solo condizionatamente utile per i processi al centro. Perché la radiazione dello spettro elettromagnetico – dalla luce ai raggi X ai raggi gamma ad alta energia – viene assorbita incontrando radiazioni o materia. D’altra parte, i neutrini attraversano dense nubi di polvere e persino interi pianeti. Pertanto, le teorie sui processi nel centro galattico possono essere verificate misurandole.

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I ricercatori di IceCube hanno ora esaminato una sorgente di neutrini nel cielo notturno dell’emisfero settentrionale in Antartide: si sono concentrati sui neutrini che si stavano muovendo dal basso verso l’alto nel rivelatore. I moduli ottici IceCube hanno registrato minuscoli lampi di luce blu o ultravioletti, che si verificano in rare occasioni quando un neutrino entra in collisione con il nucleo di un atomo.

Tuttavia, determinare l’esatta direzione di volo dai dati di misurazione è impegnativo. Glauch spiega che sono stati ricostruiti dall’energia e dall’angolo di incidenza dei traccianti dei neutrini. “La valutazione statistica mostra un accumulo molto significativo di effetti dei neutrini dalla direzione in cui si trova la galassia attiva NGC 1068. Pertanto, possiamo presumere con quasi certezza che la radiazione di neutrini ad alta energia provenga da questa galassia”.

“Dopo secoli di affidamento esclusivamente sulla luce per studiare l’universo, lo sviluppo dell’astronomia multimessaggio negli ultimi dieci anni ha rivoluzionato il campo”, ha scritto Kota Moras della Penn State University di University Park, Pennsylvania, USA. nella scienza.

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Il termine “Multi-Messaggero” – che significa “molti messaggeri” – si riferisce a varie cose che devono essere misurate, come onde gravitazionali e neutrini. Murase è fiducioso che il neutrino e altri dati multimessaggio abbiano un ricco potenziale per comprendere la natura dettagliata dell’accelerazione del plasma e delle particelle vicino a un buco nero supermassiccio.