دانشمندان به کمک تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی، توانسته‌اند برای نخستین بار سرچشمه‌ی یک نوترینوی پرانرژی در بیرون از کهکشان راه شیری را شناسایی کنند. این نوترینو برای رسیدن و آشکار شدنش روی زمین، ۳.۷ میلیارد سال نوری را با سرعتی نزدیک به سرعت نور پیموده بود. این بیشترین فاصله برای یک نوترینو است که سرچشمه‌اش شناسایی شده.
 |
اگر تصویر را اینجا ندیدید روی خود آن بکلیکید تلسکوپ فرمی ناسا (بالا، چپ) یک "نخستین"دیگر به نام خود ثبت کرد: شناسایی یک سیاهچاله‌ی هیولا در کهکشانی دوردست به عنوان سرچشمه‌ی یک نوترینوی پرانرژی که توسط رصدخانه‌ی نوترینوی آیس‌کیوب (رشته‌های حسگر پایین چارچوب) آشکار شده بود. تصویر بزرگ‌تر (۴.۳ مگ) |
نوترینوهای پرانرژی ذراتی‌اند که به سختی به دام می‌افتند. به باور دانشمندان، این ذرات در رویدادهای نیرومند کیهان پدید می‌آیند، مانند یکی شدن کهکشان‌ها و فروکشیده شدن مواد به درون ابرسیاهچاله‌ها. سرعت آنها کمی کمتر از سرعت نور است و به ندرت با مواد دیگر برهم‌کنش می‌کنند، و از همین رو می‌توانند بدون محدودیت تا میلیاردها سال نوری در فضا پیش بروند.
این نوترینو توسط یک گروه بین‌المللی از دانشمندان در رصدخانه‌ی نوترینوی آیس‌کیوب (IceCube) در پایگاه آموندسن-اسکاتِ قطب جنوبدریافت شد، و سپس تلسکوپ فرمی هم با گرفتن رد آن، به یک فوران پرتو گامااز ابرسیاهچاله‌ای دوردست در صورت فلکی شکارچیرسید.
پل هرتز، از بخش اخترفیزیکِ مرکز فرماندهی ناسامی‌گوید: «فرمی همچنین [در این رویداد] دانش ما در یک زمینه‌ی رو به رشد به نام اخترشناسی "چند-پیام‌رسان" (multi-messenger) را بسیار افزایش داد. نوترینوها و امواج گرانشیگونه‌ی تازه‌ای از اطلاعات درباره‌ی خشن‌ترین محیط‌های کیهان به ما داده‌اند. ولی برای به دست آوردن بهترین شناخت از آنها، باید آنها را به "پیام‌رسانی"پیوند دهیم که اخترشناسان بهتر آشنایی را با آن دارند: نور.»*
دانشمندان نوترینوها، پرتوهای کیهانی، و پرتوهای گاما را برای شناخت آنچه در پرآشوب‌ترین محیط‌های کیهان رخ می‌دهد بررسی می‌کنند، محیط‌هایی مانند ابرنواخترها، سیاهچاله‌هاو ستارگان. نوترینوها فرآیندهای پیچیده‌ای که در این محیط‌ها انجام می‌شود را نشان می‌دهند، و پرتوهای کیهانی هم نیرو و سرعت رویدادهای خشن را آشکار می‌سازند. ولی دانشمندان برای یافتن دقیقِ سرچشمه‌ی کیهانی زاینده‌ی این پرتوهای کیهانی و نوترینوها، بر پرتوی گاما، پرانرژی ترین گونه‌ی نور است تکیه می‌کنند.
رجینا کاپوتواز مرکز پروازهای فضایی گادردناسا می‌گوید: «خشن‌ترین انفجارهای کیهان امواج گرانشی تولید می‌کنند، و خشن‌ترین شتاب‌دهنده‌هایکیهانی هم نوترینوهای پرانرژی و پرتوهای کیهانی می‌آفرینند. فرمی با پرتوهای گاما پلی میان این سیگنال‌های کیهانیِ تازه برای ما فراهم می‌سازد.»
این نوترینو در روز ۲۲ سپتامبر ۲۰۱۷ به یخ‌های جنوبگانبرخورد کرد. انرژی آن چیزی حدود ۳۰۰ تریلیون الکترون ولت بود، یعنی ۴۵ برابر انرژی‌ای که در نیرومندترین شتاب‌دهنده‌های زمینی به دست می‌آید. این انرژیِ بسیار بالا نشانه‌ی نیرومندی از این بود که نوترینو از بیرون از سامانه‌ی خورشیدی آمده. پس از انتشار خبر آن و تعیین مسیرش، جستجویی برای یافتن منطقه‌ای که برون‌ریزی یا انفجاری مرتبط با این نوترینو می‌توانسته در آن رخ داده باشد در سرتاسر جهان آغاز شد.
 |
اگر تصویر را اینجا ندیدید روی خود آن بکلیکید اخترشناسان با گرفتنِ رد یک نوترینوی پرانرژی که روز ۲۲ سپتامبر ۲۰۱۷ دریافت شده بود، سرچشمه‌ی آن را شناسایی کردند- یک ابرسیاهچاله در کهکشانی دوردست. تصویر بزرگ‌تر |
داده‌های فرمی نشان داد که همزمان با رسیدن نوترینو به زمین، گسیلش‌های پرتو گاما در یک کهکشان فعالِ شناخته شده افزایش یافته بوده. این کهکشان گونه‌ای از کهکشان‌های فعال به نام "بلازار"بود، با ابرسیاهچاله‌ای به جرم میلیون‌ها تا میلیاردها برابر خورشید که فواره‌هایی از ذرات را با سرعت نزدیک به سرعت نور (فواره‌ی نسبیتی) را در دو جهت مخالف به بیرون می‌افشانند. بلازارها بسیار درخشان و فعالند زیرا همیشه یکی از فواره‌هایشان به طور شانسی، تقریبا درست رو به زمین است.
این بلازار "تی‌ایکس‌اس ۰۵۰۶+۰۵۶"یا تنها تی‌ایکس‌اس ۰۵۰۶ نام دارد. نخستین کسی که این نوترینو را به این بلازار ربط داد یاسویوکی تاناکا، دانشمند فرمی از دانشگاه هیروشیمای ژاپن بود.
سارا بیوسناز ناسا می‌گوید: «فرمی با تلسکوپ میدان گسترده‌ی خود سرتاسر آسمان را در طیف پرتو گاما می‌کاود و فعالیت حدود ۲۰۰۰ بلازار را زیر نظر دارد، ولی تی‌ایکس‌اس ۰۵۰۶ بسیار آشکار بود. این بلازار نزدیک مرکز جایی از آسمان بود که آیس کیوب شناسایی کرده بود، و در زمان آشکارسازی آن نوترینو، این بلازار هم فعال‌ترین چشمه‌ای بود که فرمی در یک دهه‌ی گذشته می‌دید.»
اگر ویدیو اینجا اجرا نشد می‌توانید آن را در یوتیوب ناساببینید
پرتوهای گامایی که تلسکوپ فرمی از بلازار تی‌ایکس‌اس ۰۵۰۶ دریافت کرد در این تصویر مانند دایره‌هایی گسترنده دیده می‌شود. اندازه، رنگ (از سفید تا بنفش) و لحن صدای هر پرتو نشانگر انرژی آن است. رشته پرتوهای نخست گسیلش‌های معمول را نشان می‌دهند و رشته‌ی دوم، گسیلش سال ۲۰۱۷ که به آشکار شدن نوترینو انجامید
پرتوهای گامایی که تلسکوپ فرمی از بلازار تی‌ایکس‌اس ۰۵۰۶ دریافت کرد در این تصویر مانند دایره‌هایی گسترنده دیده می‌شود. اندازه، رنگ (از سفید تا بنفش) و لحن صدای هر پرتو نشانگر انرژی آن است. رشته پرتوهای نخست گسیلش‌های معمول را نشان می‌دهند و رشته‌ی دوم، گسیلش سال ۲۰۱۷ که به آشکار شدن نوترینو انجامید
--------------------------------------------
* اخترشناسی چندپیام‌رسانی: بررسی و تفسیر هماهنگ یک رویداد کیهانی به کمک دستکم دو گونه سیگنال متفاوت- برای نمونه، امواج گرانشی و امواج الکترومغناطیسی.
--------------------------------------------
* اخترشناسی چندپیام‌رسانی: بررسی و تفسیر هماهنگ یک رویداد کیهانی به کمک دستکم دو گونه سیگنال متفاوت- برای نمونه، امواج گرانشی و امواج الکترومغناطیسی.
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
واژه‌نامه:
NASA - Fermi Gamma-ray Space Telescope - neutrino - galaxy - Earth - supermassive black hole - National Science Foundation - IceCube Neutrino Observatory - Amundsen–Scott South Pole Station - gamma-ray - constellation Orion - multimessenger - Paul Hertz - Astrophysics Division - NASA Headquarters - Washington - gravitational wave - messenger - cosmic rays - supernova - black hole - star - Regina Caputo - Goddard Space Flight Center - Greenbelt - Maryland - Fermi Large Area Telescope Collaboration - Science - Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescopes - Neil Gehrels Swift Observatory - Antarctic - accelerator - solar system - active galaxy - blaza - Yasuyuki Tanaka - Hiroshima University - Japan - TXS 0506+056 - TXS 0506 - LAT - Sara Buson - Postdoctoral Fellow - Goddard - Anna Franckowiak - Deutsches Elektronen-Synchrotron - Zeuthen - Germany
منبع: nasa
برگردان: یک ستاره در هفت آسمان