znanost 13.7.2018 13:47

Slovenska raziskovalka pri pomembnem odkritju o črnih luknjah

Nova Gorica, 13. julija - Mednarodna skupina raziskovalcev, v kateri sodeluje tudi Gabrijela Zaharijaš z Univerze v Novi Gorici, je prišla do pomembnega odkritja v zvezi s črnimi luknjami. Do odkritja so prišli s pomočjo Nasinega vesoljskega teleskopa Fermi, članek o odkritju pa so objavili v ugledni mednarodni znanstveni reviji Science.

Kitajska, Zhengxiangbai Qi.
Zvezde, noč, nebo, vesolje, raziskovanje, astronomija.
Foto: Xinhua/STA
Arhiv Xinhua/STA

Odkritje se nanaša na črno luknjo v osrčju oddaljene galaksije, ki je pred okrog štirimi milijardami let ustvarila curek visoko-energijskih delcev. Raziskovalci so zaznali enega od teh delcev - izmuzljivih nevtrinov - in ga s pomočjo vesoljskega teleskopa Fermi uspeli povezati z verjetnim krajem nastanka.

"To je prvič, da smo dobili neposredni dokaz, da lahko astrofizikalni izvori, imenovani blazarji ali točneje supermasivne črne luknje, ki ležijo v njihovih središčih, proizvajajo visoko-energijske nevtrine," so še sporočili z novogoriške univerze.

Visoko-energijski kozmični delci neprestano dežujejo na Zemljo iz vesolja in vse od odkritja pred več kot sto leti sprožajo vprašanja, od kod prihajajo ter kaj točno so vesoljski izvori, ki lahko delcem dajo ekstremno visoke energije in jih poženejo čez ogromne vesoljske razdalje.

Ker imajo kozmični delci električni naboj, se njihove poti v magnetnih poljih, ki napolnjujejo vesolje, ukrivijo in se zato ne more neposredno ugotoviti, iz katerih astrofizikalnih izvorov prihajajo. A močni kozmični pospeševalniki delcev, v katerih ti nastajajo, proizvajajo tudi nevtrine in fotone. Nevtrini in fotoni nimajo električnega naboja, zato jih magnetno polje ne moti in skorajda nemoteno potujejo od svojih izvorov do Zemlje, kar omogoča znanstvenikom, da lahko določijo, iz katerega izvora na nebu so prišli.

Zahvaljujoč napredku pri razvoju velikih astrofizikalnih eksperimentov pa je v zadnjih desetletjih astrofizikalna skupnost končno dobila potrebna orodja, s katerimi lahko poišče odgovor na temeljno vprašanje o izvoru kozmičnih delcev, navajajo v novogoriški univerzi.

V zadnjih letih je več posrednih opazovanj kazalo, da so njihov izvor morda astrofizikalni objekti imenovali blazarji. To so središča nekaterih galaksij, v katerih supermasivna črna luknja požene curek energije v smeri proti Zemlji. In v tem curku naj bi nastali kozmični delci z najvišjo energijo, kar se jih je zaznalo na Zemlji.

Zdaj so zahvaljujoč mednarodni ekipi znanstvenikov, ki so tesno sodelovali pri več eksperimentih, končno dobili prvi neposredni dokaz te domneve, še dodajajo v univerzi.

Odkritje je objavljeno v dveh člankih v reviji Science. V članku, ki obravnave rezultate identifikacije vira nevtrina, bo prvič predstavljen dokaz o povezavi med smerjo, iz katere je prišel visokoenergijski nevtrino, in povečano svetlostjo znanega blazarja z oznako TXS 0506 + 056, ki oddaja žarke gama (fotone) in leži v isti smeri neba.

Nevtrino je zaznal eksperiment Ice Cube na Antarktiki, blišč žarkov gama z blazarja pa kolaboracija Nasinega satelita Fermi LAT, v kateri sodeluje dr. Gabrijela Zaharijaš z Univerze v Novi Gorici. Ta rezultat so nato potrdili še s številnimi drugimi observatoriji.

"Satelit Fermi je zaznal žarke gama iz oddaljene galaksije, iz katere je bil zaznan tudi visoko-energijski nevtrino," je povedal Paul Hertz, direktor Oddelka za astrofiziko na sedežu Nase v Washingtonu.

"To je še en velik korak naprej na hitro razvijajočem se področju večglasniške astronomije po lanskoletni detekciji žarkov gama satelita Fermi, ki je povezan z dogodkom gravitacijskega valovanja, ki ga je povzročilo zlitje dveh nevtronskih zvezd."

To odkritje dveh različnih vrst vesoljskih glasnikov iz blazarja TXS 0506 + 056 (visokoenergijskih fotonov in nevtrinov) osvetljuje podrobnosti fizikalnih mehanizmov, ki se dogajajo v bližini črnih lukenj, in kaže, da so blazarji lahko vir visoko-energijskih nevtrinov.

Energija nevtrina, ki ga je zaznal detektor IceCube, je bila okrog 300.000 milijard elektronskih voltov, kar je okrog 45-krat več, kot lahko dosežejo najmočnejši pospeševalniki delcev na Zemlji.

Povezava do znanstvenega članka http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aat1378