november 27, 2022

jojoclub-afslanken

Jojo Club is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Spookachtige neutrino's bieden een kijkje in het hart van een nabijgelegen melkwegstelsel

Spookachtige neutrino’s bieden een kijkje in het hart van een nabijgelegen melkwegstelsel

Een gigantisch observatorium begraven in het ijs van Antarctica hielp wetenschappers het spoor te volgen De ongrijpbare deeltjes worden neutrino’s genoemd Terugkerend naar hun oorsprong in het hart van een nabijgelegen melkwegstelsel – een nieuwe manier om een ​​superzwaar zwart gat te bestuderen dat aan het zicht is onttrokken.

volgens Donderdag is een nieuwe studie gepubliceerd In Science versnellen neutrino’s naar de aarde vanuit het centrum van een spiraalvormig sterrenstelsel dat bekend staat als Messier 77, dat zich op ongeveer 47 miljoen lichtjaar van de aarde bevindt. Daar omringt een gebied van dichte materie en straling een zwart gat dat miljoenen keren zo massief is als onze zon.

De hemelkern van Messier 77 is zo geplaatst dat stof en gas in een baan om het zwarte gat het object verduisteren wanneer het vanaf de aarde wordt bekeken met behulp van typische methoden zoals telescopen die afhankelijk zijn van optisch licht.

“We zien de melkweg een beetje opzij, en omdat we er vanaf de zijkant naar kijken, verbergt het zwarte gat zich achter het materiaal dat er dichtbij cirkelt”, zegt Ignacio Taboada, een professor in de natuurkunde aan het Georgia Institute of Technology. Een woordvoerder van de internationale samenwerking die het onderzoek heeft uitgevoerd.

Maar neutrino’s – de meest voorkomende en energetische deeltjes in het universum –Ga onaangetast door dit gas en stof Omdat ze zelden met iets interageren, inclusief magnetische velden, materie of zwaartekracht. Dit fantoomaspect biedt wetenschappers een ongekende manier om de processen te onderzoeken die plaatsvinden rond een voorheen verborgen zwart gat, inclusief hoe supergeladen gassen en materie in de buurt versnellen, aldus de onderzoekers.

READ  NASA onthult waar ze willen dat de volgende Amerikanen op de maan landen

“Neutrino’s zijn een andere manier om naar het universum te kijken. En elke keer dat je op een nieuwe manier naar het universum kijkt, leer je iets dat je op de oude manier niet zou hebben geleerd”, zei Dr. Tabouda.

Een van de meer dan 5.000 sensoren die gegevens verzamelen in het IceCube Neutrino Observatory op Antarctica.


afbeelding:

Mark Krasberg, IceCube/NSF

Neutrino’s bewaren informatie Ze zijn ingeprent wanneer ze worden gevormd in hun bronnen, inclusief hun energie, volgens Hans Niederhausen, een postdoctoraal onderzoeker aan de Michigan State University die bij het onderzoek betrokken was. Deze zelfde energie wordt met neutrino’s naar de aarde gebracht.

Nu ze weten waar sommige van de neutrino’s vandaan komen, bestuderen onderzoekers ze om beter te begrijpen waar de interacties binnen Messier 77 die deze deeltjes creëren en versnellen plaatsvinden – en het gedrag en de aard van het zwarte gat zelf, zei Dr. Niederhausen.

Ze zijn ook van plan om het universum te kammen voor andere neutrino’s van sterrenstelsels met actieve superzware zwarte gaten vergelijkbaar met Messier 77. Dit sterrenstelsel “geeft ons een heel goed idee van waar we vervolgens moeten kijken”, voegde hij eraan toe.

De neutrino-detecterende telescoop die in het onderzoek werd gebruikt, bekend als de IJsblokje Neutrino ObservatoriumBegraven in een miljard ton ijs rond het Amundsen-Scott Zuidpoolstation in de VS. Wanneer neutrino’s door de aarde gaan, botsen ze soms met atomen in het ijs. Het observatorium detecteert meer dan 5.000 bijproducten van sensoren ter grootte van een basketbal van die zeldzame botsingen en stuurt die gegevens naar computers aan de oppervlakte.

Het observatorium van $ 279 miljoen, voornamelijk gefinancierd door de National Science Foundation, werd in 2011 voltooid en detecteert jaarlijks ongeveer 100.000 neutrino’s. Bijna al deze neutrino’s worden gecreëerd door processen in onze atmosfeer, maar een paar honderd van de jaarlijks gedetecteerde neutrino’s zijn afkomstig van buiten ons zonnestelsel – bekend als astrofysische neutrino’s.

Het laboratorium met computers die gegevens verzamelen van sensoren onder het Antarctische ijs.


afbeelding:

Moreno Parisevich, IceCube / NSF

Omdat Neutrino’s dringen materie binnen En ze passeren onaangetast, reizen foutloos in een rechte lijn vanaf hun punt van creatie. Dus door de richting van fysieke transmissie van neutrino’s door het ijs te plotten, kunnen onderzoekers zijn pad door het universum naar zijn bron reconstrueren.

Bijna 400 wetenschappers in meer dan 50 instellingen vormen de internationale IceCube-samenwerking, die gegevens analyseerde Verzameld door Observatorium Tussen 2011 en 2020 om 79 neutrino’s te identificeren die afkomstig zijn van Messier 77.

Yoshi Uchida, een professor in de natuurkunde aan het Imperial College London die niet betrokken was bij het onderzoek, zei dat IceCube’s ontdekking van individuele objecten die astrofysische neutrinobronnen zijn “best verbazingwekkend” is. “Na 10 jaar te hebben gelopen, verandert het observeren van neutrino’s in een andere bron van informatie.”

Dr. Tapoada zei dat hij gelooft dat de IceCube meer neutrino’s uit deze melkweg zal blijven krijgen. Deze toekomstige ontdekkingen kunnen niet alleen helpen bij het analyseren van aanvullende details over het superzware zwarte gat van Messier 77, maar ze kunnen ook helpen bij het beantwoorden van “de oudste vraag in de astronomie”, aldus Frances Halzen, een natuurkundige aan de Universiteit van Wisconsin-Madison en hoofdonderzoeker bij IceCube.

Wetenschappers weten al meer dan een eeuw van het bestaan ​​van kosmische straling – stromen van hoogenergetische protonen en atoomkernen die met snelheden dicht bij het licht reizen en elektromagnetische straling en een spervuur ​​van subatomaire deeltjes produceren wanneer ze de atmosfeer van de aarde raken. Maar de oorsprong van deze stralen, en wat het mechanisme is dat ze versnelt en in onze richting stuurt, blijft ongrijpbaar.

“Iets in het universum gaf ze een enorme boost om ze zo snel te laten gaan”, zei Dr. Niederhausen over kosmische straling.

Neutrino’s zijn een bijproduct van de interacties van die kosmische straling met materie en straling rond hoogenergetische objecten zoals superzware zwarte gaten, dus Dr. Het traceren van de spookachtige deeltjes terug naar hun begin zou kunnen helpen bij het oplossen van de oorsprong van kosmische straling, zeiden Halzen en Taboada.

Schrijf naar Aylin Woodward op [email protected]

Copyright © 2022 Dow Jones & Company, Inc. alle rechten zijn opgeslagen. 87990cbe856818d5eddac44c7b1cdeb8