11月 27, 2022

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活動銀河の最初のニュートリノ画像

エリサ・リスコーニ教授

写真:エリサ・リスコーニ教授
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クレジット: Andreas Heddergott / TUM

10 年以上にわたり、南極にあるアイスキューブ天文台は、銀河系外ニュートリノの光の影響を観測してきました。 ミュンヘン工科大学 (TUM) が率いる国際研究チームは、観測データの評価中に、メシエ 77 としても知られる活動銀河 NGC 1068 で高エネルギー ニュートリノ放射源を発見しました。

宇宙は秘密に満ちています。 これらの謎の 1 つに、中心に超大質量ブラック ホールがある活動銀河が関係しています。 TUM で宇宙粒子を扱う実験物理学の教授である Elisa Risconi は、次のように述べています。 彼女のチームは現在、この謎の解明に向けて大きな一歩を踏み出しました。天体物理学者は、渦巻銀河 NGC 1068 で高エネルギー ニュートリノ源を発見しました。

宇宙からの可視光、ガンマ線、または X 線を検出する望遠鏡で活動銀河の中心を探索することは非常に困難です。これは、宇宙塵の雲と高温のプラズマが放射線を吸収するためです。 ニュートリノだけがブラックホールの縁の地獄から抜け出すことができます。 これらのニュートリノは電荷を持たず、質量もほとんどありません。 それらは、電磁場によって偏向されたり、吸収されたりすることなく、空間に浸透します。 これにより、検出が非常に困難になります。

これまでのニュートリノ天文学における最大のハードルは、地球の大気からの粒子の影響によって引き起こされる強いバックグラウンド ノイズから非常に弱い信号を分離することでした。 レスコーニ氏と彼女のチームが発見に十分なニュートリノ イベントをつなぎ合わせるには、IceCube ニ​​ュートリノ天文台と新しい統計手法を使用した測定に何年もかかりました。

エターナルアイスでの探偵の仕事

南極の氷にある IceCube 望遠鏡は、2011 年以来、落下したニュートリノから微量の光を検出しています。 グラッシュ。 「統計的評価は、活動銀河NGC 1068の方向から来るニュートリノ効果の非常に重要なセットを示しています。これは、高エネルギーニュートリノ放射がこの銀河から来ることをほぼ確実に仮定できることを意味します。」

4700 万光年離れた渦巻銀河は、18 世紀に発見されました。 メシエ 77 としても知られる NGC 1068 は、形とサイズが私たちの銀河に似ていますが、その中心は非常に明るく、天の川全体よりもはるかに明るいですが、中心は太陽系とほぼ同じ大きさです。 この中心には「活発なコア」が含まれています。それぞれの黒い超新星は、太陽の質量の約 1 億倍の質量を持ち、大量の物質を吸収します。

しかし、ニュートリノはどこでどのように生成されるのでしょうか? 「明確なシナリオがあります」とリスコーニは言います。 「高エネルギー ニュートリノは、ブラック ホールの近くで物質が激しく加速され、非常に高いエネルギーに上昇した結果であると考えています。粒子加速器の実験から、高エネルギーの陽子が他の粒子と衝突するとニュートリノが生成されることがわかっています。言い換えれば、私たちは加速器の宇宙を見つけました。

新しい天文学のためのニュートリノ観測所

NGC 1068 は、これまでに発見された高エネルギー ニュートリノの最も統計的に重要な発生源です。 北東部と太平洋に数立方キロメートルのニュートリノ望遠鏡を建設する国際的なイニシアチブを最近立ち上げたリスコーニ氏は、ニュートリノの発生源の位置を突き止めて調査するには、より多くのデータが必要になると述べています。 ニュートリノ実験、P-ONE。 計画されている第 2 世代の IceCube 天文台である IceCube Gen2 とともに、将来のニュートリノ天文学にデータを提供します。


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