چالش رصدخانه آیس کیوب در جنوبگان با رهگیری منشاء ذره زیر اتمی جنجالی به پایان رسید

ذره زیر اتمی غیر منتظره ای که 22 سپتامبر 2017 (31 شهریور 1396) در جنوبگان آشکار شد، به حل یکی از بزرگترین اسرار کیهان کمک کرده است؛ اینکه پرتوهای کیهانی باردار که پُر انرژی ترین ذرات شناخته شده در عالم هستند، از کجا سرچشمه می گیرند.

به گزارش پورتال یو سی (شما می توانید)، پرتوهای کیهانی، پروتون ها و هسته های اتمی فوق العاده پُر انرژی ای هستند که از فضای بیرون وارد جو می شوند و به نظر می رسد مکانیسم شتاب دهی آنها با مکانیسم شتاب دهی نوترینوهای پُر انرژی یکی باشد. از آنجا که پروتون ها و هسته های اتمی بار الکتریکی دارند، تحت تاثیر میدان های مغناطیسی میان کهکشانی، کهکشانی و میان ستاره ای تغییر مسیر می دهند و نمی توان مبداء مسیرشان را تعیین کرد؛ این در حالی است که نوترینوها به خط مستقیم سیر می کنند و از هیچ چیز تاثیر نمی گیرند.

روز 22 سپتامبر 2017، آشکارساز آیس کیوب (IceCube) در جنوبگان توانست رد ذره زیر اتمی بارداری به نام میون را که با سرعتی نزدیک به سرعت نور درون یخچال های جنوبگان نفوذ کرده بود، ثبت کند. آیس کیوب، آشکارسازی متشکل از 5000 حسگر حساس به نور است که درون یک کیلومتر مکعب یخ پراکنده شده و پرتوهای ضعیف نور ناشی از حرکت ذرات پُر انرژی (تابش چرنکوف) را تشخیص می دهد. بررسی های اولیه نشان داد که این میون، حاصل واپاشی نوترینویی است که از زیر افق وارد شده است. طی چند ثانیه، ابرکامپیوتری مستقر در ایستگاه آموندسن – اسکات جنوبگان توانست با بازسازی مسیر حرکت میون، نشان دهد که این ذره حاصل واپاشی یک نوترینوی فوق العاده پُر انرژی است و هشدار لازم را به شبکه بین المللی اخترشناسان بفرستد.

درک فاکس، اخترفیزیکدان در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا به سرعت توانست رصدخانه فضایی پرتو ایکس سویفت را به سوی منشاء احتمالی این پدیده نشانه برود. او و همکارانش توانستند 9 منبع پرتو ایکس پُر انرژی را در نزدیکی محل مشخص شده بوسیله آیس کیوب بیابند. یکی از آنها بلازاری به نام TXS 0506+056 بود، هسته کهکشان فعالی در فاصله 3.78 میلیارد سال نوری از زمین که ابرسیاهچاله عظیمی در مرکز آن خوش کرده و یکی از باریکه های ذرات پُر انرژی فوران یافته از آن رو به منظومه شمسی قرار گرفته است. چند روز بعد، گروهی دیگر از پژوهشگران با استفاده از تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی متوجه شدند که همزمان با هشدار آیس کیوب، بلازار TXS 0506+056 به شکلی غیر عادی درخشان تر شده و بیش از گذشته فوران کرده است.

منابع

خبر علمی «چالش رصدخانه آیس کیوب در جنوبگان با رهگیری منشاء ذره زیر اتمی جنجالی به پایان رسید» توسط هیئت تحریریه خبر پورتال یو سی (شما می توانید) با استناد به The Conversation و مجله دانستنیها، ترجمه، تدوین و نگارش شده است.