IceCube Tarafından Keşfedilen Nötrinolar, Aktif Bir Galaksiyi Aydınlatıyor!

Bilim insanları, Cetus takımyıldızında Messier 77 olarak da bilinen NGC 1068'in yüksek enerjili bir nötrino yayıcı olduğunu buldular. Uzmanlar, Antartika'daki IceCube Nötrino Gözlemevi'ni kullanarak parçacıkları gözlemlediler. Uluslararası IceCube Birliği üyesi ve Adelaide Üniversitesi Fizik Bölümü, Fizik Bilimleri Fakültesi Doçent Doktoru Gary Hill şöyle açıklıyor:

47 milyon ışık yılı uzaklıktaki NGC 1068 galaksisinin aktif bölgelerine bakıyoruz. Yaydığı nötrinoları inceledikçe galaksinin içinde meydana gelen aşırı parçacık hızlanması ve üretim süreçleri hakkında daha fazla şey öğrenebileceğiz. Diğer yüksek enerji emisyonları ondan kaçamadığı için bu şimdiye kadar mümkün olmadı.

Nötrinolar, normalde vücudumuzdan ve Dünyanın her yerinden her saniye trilyonlarca geçen atom altı parçacıklardır. Ancak maddeyle nadiren etkileşime geçmeleri tespit edilmelerini zorlaştırmaktadır.

Gözlemler, 2010'un sonlarında tamamlanan Amundsen-Scott Güney Kutbu İstasyonundaki IceCube Nötrino Gözlemevi tarafından yapıldı. Büyük dürbünlerle bile görülebilen NGC 1068, birçok astronomik gözlemin öznesi olmuştur.

2018 yılında IceCube, çok uzak bir blazar olan TXS 0506 + 056 tarafından yayılan ilk nötrino kaynağını buldu. Doğrudan Dünya'ya işaret eden süper kütleli kara delikten çıkan parçacık jetleri, buradan nötrino yaymaktaydı. Bu, kısa bir süre boyunca nötrino ve gama ışınlarının ortak gözlemlerine yol açtı.

NGC 1068 galaksisi yaklaşık 100 kat daha yakındır ve şu ana kadar aktif galaksiden yaklaşık 80 nötrino olayı tespit edilmiştir. TXS 0506 + 056 blazar'ın aksine NGC 1068, Dünya'ya göre merkezi yayıcı bölgenin doğrudan görünümü tozla engellenecek şekilde konumlanmıştır. Gama ışınları emilir ancak nötrinolar engellenmeden bu bölgelerden kaçabilir. Doç. Dr. Hill şunları söylüyor:

2018'de TXS 0506 + 056'dan nötrino keşfinin heyecanından sonra IceCube ile gözlemleyebileceğimiz sürekli bir nötrino akışı üreten bir kaynak bulmak çok daha heyecan verici. Nötrinoların evrenin normalde gizlenmiş bu bölgelerinden kaçabilmeleri, onların da tespit edilmesinin zor olduğuna işaret ediyor. Bu, aletli bir kilometre küp derin Güney Kutbu buzu hacmiyle alanında şu anda lider olan IceCube gibi büyük dedektörler gerektiriyor.

IceCube'un 86 tele yayılmış, yaklaşık 2500 metre derinlikteki deliklere yerleştirilmiş ve şu anda buzun derinliklerinde kalıcı olarak donmuş 5000'den fazla basketbol topu büyüklüğünde optik sensörleri bulunmaktadır. Bu sensörler, Dünya'nın yanından geçerken dedektörün yakınındaki buzda etkileşime geçen nötrinoların oluşturduğu müonlardan yayılan ışık parlamalarını tutmaktadır. Işık modelleri, parçacıkların varış yönleri ve enerjileri hakkında çıkarım yapmak içim kullanılmaktadır. Dr. Hill şunları ekliyor:

Şimdiye kadarki araştırma yolculuğumun en iyi yönlerinden biri, birçok yaz mevsiminde Güney Kutbu'nda dedektörün tellerini buza yerleştiren kurulum ekibi üzerinde çalışarak geçirdiğim zamanlardı. IceCube'un devasa boyutu, inşaatı tamamlamak ve yüksek enerjili parçacıklara verilen tepkiyi anlamak için dünya çapında yüzlerce insanın uzun yıllar çaba göstermesini gerektiriyordu. Dedektörü geliştirme çabasının bir parçası olarak IceCube'a daha fazla alet koymak için Güney Kutbu'na birkaç yıl içinde geri döneceğiz.

IceCube-Gen2 olarak adlandırılan dedektörün gelecekteki genişletilmiş versiyonu; daha birçok nötrinoyu tespit edebilecek, bu kaynaklardan daha fazlasını inceleyebilecek ve çok daha yüksek enerjilerde gözlem yapabilecek.