Ko črna luknja delec izstreli čez vesolje

Pred približno štirimi milijardami let je črna luknja v osrčju neke daljne galaksije ustvarila curek visokoenergijskih delcev. Zdaj je mednarodna skupina raziskovalcev, med katerimi je tudi znanstvenica z Univerze v Novi Gorici, razkrila, da so zaznali enega od teh delcev - izmuzljivih nevtrinov - in da so ga s pomočjo Nasinega vesoljskega teleskopa Fermi uspeli povezati z verjetnim krajem nastanka.

NOVA GORICA > To je prvič, da smo dobili neposredni dokaz, da lahko astrofizikalni izvori, imenovani blazarji, proizvajajo visokoenergijske nevtrine, so sporočili z Univerze v Novi Gorici (UNG).

Visokoenergijski kozmični delci neprestano dežujejo na naš planet iz vesolja ter nosijo vprašanja in skrivnosti. Ti delci so predmet številnih raziskav mednarodnih znanstvenih kolaboracij, tudi novogoriških znanstvenikov, saj lahko dajejo vrsto zanimiv informacij o oddaljenem, torej zgodnjem, vesolju.

Energija nevtrina je bila približno 300.000 milijard elektronskih voltov, kar je okrog 45-krat več, kot lahko dosežejo najmočnejši pospeševalniki delcev na Zemlji.

Ker imajo kozmični delci električni naboj, se njihove poti v magnetnih poljih, ki napolnjujejo vesolje, ukrivijo. Zato ni mogoče ugotoviti, od kod prihajajo. A močni kozmični pospeševalniki delcev, kot so denimo masivne črne luknje, proizvajajo tudi nevtrine in fotone. Ti delci nimajo električnega naboja in na njihovo pot magnetno polje nima vpliva. To omogoča znanstvenikom, da lahko določijo iz katerega izvora na nebu so prišli.

V zadnjih letih ima astrofizika na voljo tudi orodje in opremo za takšne raziskovalne izzive. Opazovanj je vse več in v zadnjem času se je krepila teza, da so izvor delcev morda astrofizikalni objekti, imenovali blazarji. To so središča nekaterih galaksij v katerih supermasivna črna luknja požene curek energije v smeri proti Zemlji. In v tem curku naj bi nastali kozmični delci z najvišjo energijo, kar smo jih zaznali na Zemlji.

Zahvaljujoč mednarodni ekipi znanstvenikov, ki so tesno sodelovali pri več eksperimentih, ima astrofizika zdaj prvi neposredni dokaz te domneve. Odkritje je bilo objavljeno v dveh člankih v prestižni reviji Science.

Nevtrino je zaznal eksperiment Ice Cube na Antarktiki. Kolaboracija Nasinega satelita Fermi LAT v kateri sodeluje dr. Gabrijela Zaharijaš z Univerze v Novi Gorici, pa je zaznala blišč žarkov gama z blazarja.

“Satelit Fermi je zaznal žarke gama iz oddaljene galaksije, iz katere je bil zaznan tudi visokoenergijski nevtrino,” je povedal Paul Hertz, direktor Oddelka za astrofiziko na sedežu Nase v Washingtonu. Prav ta sočasnost je ključna. Kot pojasnjuje Zaharijaševa, je to odkritje prvi korak k astro fiziki prihodnosti: “Bistvo je v tem, da lahko fiziki opazujemo vse več tako imenovanih glasnikov. Včasih so nam bili na voljo le gama žarki. Zdaj pa tudi nevtrini, gravitacijsko valovanje in tako naprej.” Še posebej dragoceno je, če lahko znanstveniki, kot v tem primeru, opazujejo različne glasnike iz istega vira. Da bi to dosegli so leta 2012 vzpostavili nekakšen alarmni sistem. Ko raziskovalna ekipa opazi nevtrino, opozori observatorije po svetu, ki nato iščejo druge glasnike iz istega vira. Doslej so opazili deset izmuzljivih nevtrinov. “Prvi korak je razumeti, kako deluje ta konkretna črna luknja, cilj in sveti gral fizike pa doumeti, kako delujejo črne luknje nasploh,” pojasnjuje Zaharijaševa in se veseli svoje znanstvene prihodnosti. Tudi če dela na majhni univerzi, se ne čuti prikrajšana: “Včasih celo nasprotno. S kolegi po vsem svetu smo v nenehnem stiku, delo v čudoviti Vipavi, v majhni raziskovalni skupini, kjer komunikacija teče gladko in hitro, pa je zelo prijetno.” Konec koncev: kaj je nekaj tisoč kilometrov Zemljinega obsega proti štirim milijardam svetlobnih let ...

---