고에너지의 기원 중성 미자 최초로 추적되어 중요한 천문학 미스터리가 풀렸습니다.
더 많이 이해하고 배우기 위해 에너지 또는 물질, 신비한 아원자 입자에 대한 연구는 매우 중요합니다. 물리학자들은 아원자 입자를 봅니다. 중성미자 – 그것이 시작된 다양한 사건과 과정에 대한 더 깊은 이해를 얻습니다. 우리는 연구를 통해 별, 특히 태양에 대해 알고 있습니다. 중성미자. 에 대해 배워야 할 것이 훨씬 더 많습니다. 우주 중성미자가 어떻게 기능하는지 이해하는 것은 물리학과 천문학에 관심이 있는 과학자에게 가장 중요한 단계입니다.
중성미자는 무엇입니까?
중성미자는 질량이 거의 없고 전하도 없는 증기성(그리고 매우 휘발성이 높은) 입자이며 자체적으로 어떠한 변화도 없이 모든 유형의 물질을 통과할 수 있습니다. 중성미자는 별과 같은 극한 조건과 밀도가 높은 환경을 견뎌 이를 달성할 수 있습니다. 행성 및 은하계. 중성미자의 중요한 특징은 주변의 물질과 결코 상호작용하지 않는다는 점이며 이로 인해 분석하기가 매우 어렵습니다. 또한 전자, 타우, 뮤온의 세 가지 "맛"이 존재하며 진동할 때 이러한 맛이 전환됩니다. 이것을 '혼합' 현상이라고 하며, 이는 중성미자 실험을 수행할 때 가장 이상한 연구 분야입니다. 중성미자의 가장 강력한 특징은 정확한 기원에 대한 고유한 정보를 가지고 있다는 것입니다. 이는 주로 중성미자가 매우 에너지가 높지만 전하를 가지지 않기 때문에 어떤 전력의 자기장에도 영향을 받지 않기 때문입니다. 중성미자의 기원은 완전히 알려져 있지 않습니다. 그들 대부분은 태양에서 왔지만 소수, 특히 높은 에너지를 가진 것들은 더 깊은 지역에서 왔습니다. 공간. 이것이 바로 이 찾기 어려운 방랑자들의 정확한 기원이 아직 알려지지 않았으며 "유령 입자"라고 불리는 이유입니다.
고에너지 중성미자의 기원 추적
에 발표된 천문학의 획기적인 쌍둥이 연구에서 과학연구자들은 남극 대륙의 얼음 깊은 곳에서 발견된 유령 같은 아원자 입자 중성미자의 기원을 처음으로 추적했습니다. 이 중성미자는 남극 대륙에서 3.7억년을 여행한 후 발견되었습니다. 행성 지구1,2. 이 작업은 300명이 넘는 과학자와 49개 기관의 협력을 통해 달성되었습니다. 고에너지 중성미자는 남극의 아이스큐브 중성미자 관측소(IceCube Neutrino Observatory)가 얼음층 깊숙이 설치한 사상 최대 규모의 아이스큐브 검출기에 의해 검출됐다. 그들의 목표를 달성하기 위해 각각 86마일 깊이의 5000개 구멍을 얼음에 뚫고 1개 이상의 광 센서 네트워크에 분산시켜 총 면적이 86입방킬로미터에 달했습니다. 미국 국립과학재단이 관리하는 IceCube 감지기는 깊은 얼음까지 뻗어 있는 시추공에 설치된 300개의 케이블로 구성된 거대한 감지기입니다. 검출기는 중성미자가 원자핵과 상호 작용할 때 방출되는 특별한 청색광을 기록합니다. 많은 고에너지 중성미자가 검출되었지만 50조 전자볼트의 에너지를 가진 중성미자가 만년설 아래에서 성공적으로 검출될 때까지는 추적이 불가능했습니다. 이 에너지는 지구상에서 가장 강력한 입자가속기인 대형 하돈 충돌기를 순환하는 양성자의 에너지보다 거의 XNUMX배 더 크다. 행성. 이러한 탐지가 완료되면 실시간 시스템이 지구 및 우주 실험실에서 전체 전자기 스펙트럼에 대한 데이터를 체계적으로 수집하고 편집했습니다. 공간 이 중성미자의 기원에 대해.
중성미자는 발광성 물질로 성공적으로 추적되었습니다. 은하 블레이저'로 알려져 있다. 블레이저는 거대한 타원형 활성 은하 중성미자와 감마선을 방출하는 두 개의 제트가 있습니다. 특유의 거대하고 빠르게 회전하는 특징을 가지고 있습니다. 블랙홀 그 중심에 그리고 은하 빛의 속도로 지구를 향해 움직인다. 블레이저의 제트기 중 하나는 타오르는 듯한 밝은 특성을 띠고 있으며 지구를 직접 가리키며 이를 제공합니다. 은하 그것의 이름. 블레이저 은하 오리온 자리 왼쪽에 위치하며, 이 거리는 지구로부터 약 4억 광년 떨어져 있다. 중성미자와 감마선은 모두 천문대와 지구와 우주에 있는 총 20개의 망원경에 의해 감지되었습니다. 공간. 이 첫 번째 연구1에서는 중성미자의 검출이 나타났고 두 번째 후속 연구2에서는 블레이저가 은하 2014년과 2015년에도 이러한 중성미자를 생산했습니다. 블레이저는 확실히 극도로 에너지가 풍부한 중성미자 및 우주선의 원천입니다.
천문학의 획기적인 발견
이러한 중성미자의 발견은 큰 성공을 거두었으며 이를 통해 우주에 대한 연구와 관찰이 가능해졌습니다. 우주 타의 추종을 불허하는 방식으로. 과학자들은 이 발견이 최초로 신비한 우주선의 기원을 추적하는 데 도움이 될 것이라고 말합니다. 이 광선은 태양계 외부에서 빛의 속도로 타오르며 지구로 내려오는 원자 조각입니다. 위성, 통신 시스템 등에 문제를 일으킨다는 비난을 받습니다. 중성미자와 달리 우주선은 전하 입자이므로 자기장이 계속 영향을 미치고 경로를 변경하므로 기원을 추적하는 것이 불가능합니다. 우주선은 오랫동안 천문학 연구의 주제였으며, 1912년에 발견되었지만 우주선은 여전히 큰 미스터리로 남아 있습니다.
앞으로는 이 연구에서 사용된 것과 유사한 인프라를 사용하는 대규모 중성미자 관측소를 통해 더 빠른 결과를 얻을 수 있으며 새로운 중성미자 소스를 밝히기 위해 더 많은 탐지가 이루어질 수 있습니다. 여러 관찰을 기록하고 전자기 스펙트럼 전반에 걸쳐 데이터를 인식하여 수행된 이 연구는 우주 그것을 지배하는 물리학의 메커니즘. 이는 우주를 조사하기 위해 적어도 두 가지 다른 유형의 신호를 사용하여 그러한 발견을 가능하게 하는 데 있어 더욱 강력하고 정확하게 만드는 "다중 메신저" 천문학의 대표적인 예입니다. 이 접근법은 중성자별 충돌을 발견하는 데 도움이 되었으며 중력파 최근 과거에는. 이들 각각의 메신저는 우리에게 다음에 대한 새로운 지식을 제공합니다. 우주 대기권에서의 강력한 이벤트. 또한 이러한 입자가 지구로 여행을 떠나기 시작하면서 수백만 년 전에 발생한 극단적인 사건에 대해 더 많이 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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{아래 인용 출처 목록에서 DOI 링크를 클릭하면 원본 연구 논문을 읽을 수 있습니다.}
출처
1.The IceCube 협업 외. 2018. 고에너지 중성미자 IceCube-170922A와 일치하는 타오르는 불꽃에 대한 다중 메신저 관찰. 과학. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2.The IceCube 협업 외. 2018. IceCube-0506A 경보 이전에 블레이저 TXS 056+170922 방향에서 방출된 중성미자. 과학. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
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