IceCube / NSF
Depuis que le physicien français Pierre Auger a proposé en 1939 lequel rayons cosmiques Ils doivent transporter de grandes quantités d’énergie, et les scientifiques se demandent ce qui pourrait produire les puissants amas de protons et de neutrons qui pleuvent sur l’atmosphère terrestre. Une façon possible d’identifier ces sources est d’annuler les trajectoires des neutrinos cosmiques de haute énergie vers la Terre, lorsqu’ils émergent des rayons cosmiques entrant en collision avec la matière ou le rayonnement, produisant des particules qui se désintègrent ensuite en neutrinos et en rayons gamma.
Scientifique avec c’est batou L’Observatoire des neutrinos de l’Antarctique a maintenant analysé la découverte de neutrinos qui a duré une décennie et a trouvé des preuves qu’une galaxie active nommée Messier 77 (également connu sous le nom de Squid Galaxy) est un candidat solide pour un émetteur de neutrinos de haute énergie, selon un nouveau papier Publié dans la revue Science. Cela rapproche les astrophysiciens de la résolution du mystère de l’origine des rayons cosmiques de haute énergie.
“Ces observations sont le début de la capacité de faire de l’astronomie des neutrinos”, a déclaré Janet Conrad, membre d’IceCube au MIT. APS Physique. «Nous avons lutté pendant longtemps pour voir une source potentielle de neutrinos cosmiques aussi recherchés et maintenant nous en avons vu une. Nous avons brisé la barrière.
Ainsi Dites-nous à l’avanceEt neutrino Voyage proche de la vitesse de la lumière. Poème de John Updike de 1959, “Gala Cosmique« fait l’éloge des deux caractéristiques les plus déterminantes des neutrinos : ils n’ont pas de charge, et pendant des décennies, les physiciens ont pensé qu’ils n’avaient pas de masse (ils ont en fait très peu de masse). Les neutrinos sont les particules subatomiques les plus abondantes dans l’univers, mais ils interagissent rarement avec tout type de matériau. Nous sommes constamment bombardés à chaque seconde par des millions de ces minuscules particules, mais elles passent à côté de nous sans que nous nous en apercevions. C’est pourquoi Isaac Asimov l’a appelé la “particule fantôme”.
Nicole R. Plus de détails, IceCube / NSF
Cette faible vitesse de réaction rend le neutrino Très difficile à détecter, mais parce qu’il est si léger, il peut s’échapper sans encombre (et donc en grande partie inchangé) en entrant en collision avec d’autres particules de matière. Cela signifie qu’ils pourraient fournir aux astronomes des indices précieux sur des systèmes distants, étayés par ce qui peut être étudié avec des télescopes à travers le spectre électromagnétique, ainsi que des ondes gravitationnelles. Ensemble, ces diverses sources d’information sont appelées astronomie “Multiple Messenger”.
La plupart des chasseurs de neutrinos enterrent leurs expériences profondément dans la terre, et il est préférable d’éliminer les fortes interférences provenant d’autres sources. Dans le cas de l’IceCube, cette collaboration comprend un réseau de capteurs optiques de la taille d’un ballon de basket enfoui profondément dans la glace de l’Antarctique. Dans les rares occasions où des neutrinos transitoires interagissent avec des noyaux atomiques dans la glace, les collisions produisent des particules chargées qui émettent de la lumière ultraviolette et des photons bleus. Celle-ci est captée par le capteur.
IceCube est donc bien placé pour aider les scientifiques à faire progresser leurs connaissances sur l’origine des rayons cosmiques de haute énergie. Comme Natalie Wolcoffer de manière convaincante Expliqué dans Quanta En 2021 :
Les rayons cosmiques ne sont que le noyau d’un atome – un proton ou un groupe de protons et de neutrons. Cependant, les rayons cosmiques rares connus sous le nom de «rayons cosmiques ultra-énergétiques» ont autant d’énergie qu’une balle de tennis présentée par un professionnel. Ils sont des millions de fois plus énergétiques que les protons en orbite autour du tunnel circulaire du Grand collisionneur de hadrons en Europe à 99,9999991 % de la vitesse de la lumière. En fait, le rayon cosmique le plus énergétique jamais découvert, surnommé la particule “oh mon Dieu”, a frappé le ciel en 1991 à 99,99999999999999999951 pour cent de la vitesse de la lumière, dynamisant une boule de bowling tombant de l’épaule au pied. .
Mais d’où viennent ces puissants rayons cosmiques ? Une des fortes possibilités Noyau de galaxie actif (AGNs), trouvé au centre de plusieurs galaxies. L’énergie provient du trou noir supermassif au centre de la galaxie, et/ou de la rotation du trou noir.
