Gizemli Yüksek Enerjili Nötrinoların Kaynağını Bulundu

NGC 4151, yüksek enerjili nötrinoların umut verici bir kaynağıdır ve bu parçacıkların çoğunun kaynağının aktif galaksiler olabileceğine dair ikna edici kanıtlar sunmaktadır. JOSEPH DEPASQUALE, NASA, ESA

Gizemli Yüksek Enerjili Nötrinoların Kaynağını Bulundu

Artan kanıtlar, aktif süper kütleli kara deliklerin yüksek enerjili nötrinolar için önemli fabrikalar olduğunu gösteriyor.

Aktif galaksilerin kalbindeki süper kütleli kara delikler, evrendeki yüksek enerjili nötrinoların çoğunu üretiyor olabilir.

Antarktika’da bulunan dünyanın önde gelen nötrino gözlemevi olan IceCube’dan veri kullanan iki ekip, Seyfert galaksileri adı verilen bu aktif galaksilerin ortak bir türünü bağımsız olarak muhtemel nötrino üreticileri olarak tanımladı. Physical Review Letters ve arXiv.org’da bildirilen bu bulgular, bazı gökbilimcilerin bu tür aktif galaksilerin çekirdeklerinin evrende aktığı görülen kozmik nötrinoların çoğunu üretebileceği görüşünü destekliyor.

Physical Review Letters dergisindeki çalışmanın yazarlarından biri olan, Paris’teki Astropartikül ve Kozmoloji Laboratuvarı’ndan gökbilimci Andrii Neronov, “Onların en büyük katkıyı sağlayabileceklerini söyleyebilirim” diyor. “Bildiğim bilgilerle şimdi onlara makul bir bahis koyardım.”

Bu durum birkaç yıl önce böyle değildi. Gökbilimciler ilk olarak Seyfert galaksisi NGC 1068’i 2022’de yüksek enerjili nötrinoların muhtemel kaynağı olarak tanımladığında, bu bazıları için sürpriz olmuştu. O zamanlar birçok gökbilimci bu tür bir galaksinin nötrino üretebileceğini düşünmüyordu. Şimdi, nötrinoların yalnızca NGC 1068’den değil, aynı zamanda buna benzer iki galaksiden, NGC 4151 ve NGC 3079’dan geldiğine dair ikna edici kanıtlarla, aktif galaksilerin  muazzam miktarda enerji püskürten süper kütleli kara delik çekirdeklerine sahip olanlar olarak tanımlanan, aktif galaktik çekirdekler olarak adlandırılanların  yetenekli nötrino üreticileri olabileceği konusunda çok az şüphe var.

Las Nevada Üniversitesi’nden astrofizikçi Sreetama Goswami, “Aktif galaktik çekirdeklerin, bir nötrino kaynağı sınıfı olarak ortaya çıktığını, özellikle de yüksek enerjili nötrinoların kaynağı olarak çevredeki toz ve gaz tabakası tarafından gizlenenlerin ortaya çıktığını görmek heyecan verici” diyor. Vegas ve Astrophysical Journal Letters’a sunulan 10 Haziran arXiv.org ön baskısındaki yeni sonuçların ortak yazarı.

Yeni bulgular, kozmik nötrinoların kesin kökenlerini takip etmede ilerleme kaydeden, yakın zamanda yayınlanan teorik araştırmalara katkıda bulunuyor. Nature Astronomy dergisine kabul edilen ve 30 Mayıs’ta arXiv.org’da ön baskı olarak yayınlanan bir makale de dahil olmak üzere çeşitli çalışmalar, galakside nötrinoların üretilebileceği tek yer olarak NGC 1068’deki merkezi süper kütleli kara deliğin etrafındaki bölgeyi belirledi. Eğer NGC 4151 ve NGC 3079’un nötrino fabrikaları olduğu doğrulanırsa, yüksek enerjili parçacıkları da muhtemelen merkezdeki kara deliklerin yakınında üretilecek.

NGC 1068 galaksisi ve galaksinin kara deliğinin çizimini çıkarın
2022’de gökbilimciler, aktif galaksi NGC 1068’i (arka plan) muhtemel bir nötrino üreticisi olarak tanımladılar. Artan kanıtlar artık merkezindeki tozlu gizli kara deliğin (ön planda, gösterilmiştir) gerçek nötrino fabrikası olduğunu gösteriyor. JPL-CALTECH/ NASA

Daha önce bilim insanları yalnızca bir başka önemli galaksi dışı nötrino yayıcıyı kendinden emin bir şekilde tanımlamıştı: bir blazar. Bu kozmik devler aynı zamanda aktif galaksilerdir, ancak nötrinoların üretildiği düşünülen aşırı yüklü maddeden oluşan devasa jetlere sahiptirler. Ancak şimdi bazı gökbilimciler nihai sorumlunun blazar’ın kara deliği olabileceğini düşünüyor.

IceCube’ün baş araştırmacısı ve 10 Haziran tarihli arXiv.org gazetesinin yazarlarından Francis Halzen, “Nötrinoları jetlerin değil, yoğun çekirdeklerin ürettiğini düşünüyorum” diyor. “Bunlar Seyferts’te, düz spektrumlu radyo kuasarlarında (blazar türleri) veya gizlenmiş kara deliği olan herhangi bir şey olabilir.”

NGC 1068’in nötrinolarının kaynağını belirlemek için kapsamlı araştırmalar yapan Penn State Üniversitesi’nde teorik fizikçi olan Kohta Murase, bu galaksilerin kara delik kalplerinin muhtemel nötrino değirmenleri olduğunu uzun zamandır düşünüyor. “Nötrino üretimi için umut vadeden yerlerden biri, kara deliği çevreleyen çok sıcak bir bölge olan koronadır,” diyor. “Bu tespit edilirse, koronanın fiziksel özelliklerini anlamamız için bize bir ipucu verebilir.”

Nötrinoların aktif galaksilerde nerede üretildiğini tartışmanın yanı sıra, gökbilimciler hangi tür aktif galaksilerin en önemli nötrino üreticileri olduğunu da tartışıyorlar. Bazı bilim insanları, Seyfertler gibi jetsiz aktif galaktik çekirdekli galaksilerin neredeyse tüm galaksi dışı nötrinoları üretebileceğini iddia ediyor. Diğer araştırmacılar, özellikle yüksek enerjili nötrinoları açıklamak için blazarların gerekli olduğunu savunuyor. Ya da belki de henüz keşfedilmemiş daha fazla tanımlanmamış nötrino saçan nesne var.

Gökbilimciler arasındaki fikir birliği, süper kütleli kara deliklere sahip aktif galaksilerin muhtemelen yüksek enerjili nötrinoların büyük bir kaynağı olduğu yönünde, ancak tam olarak ne kadar büyük olduğu hala bilinmiyor.

Yazan: İlknur YEŞİLYURT

Kaynaklar

Abbasi ve ark.. IceCube ile sert X-ışını AGN’sinden nötrino emisyonu arayın.” arXiv: 2406.06684. 10 Haziran 2024’te çevrimiçi olarak yayınlandı. doi: 10.48550/arXiv.2406.06684.

Murase. Nötrino aktif galaksilerin gizli kalpleri. The Astrophysical Journal Letters. Cilt 941.1, Aralık 2022, s. L17. doi: 10.3847/2041-8213/aca53c.

Murase ve ark.. Yakındaki Seyfert galaksilerinden gelen alt-GeV gama ışınları ve koronal nötrino emisyonu için çıkarımlar. The Astrophysical Journal Letters . Cilt 961, Ocak 2024, s. L34. doi: 10.3847/2041-8213/ad19c5.

Neronov ve ark . Seyfert galaksilerinden nötrino sinyali. Phys. Rev. Lett . Cilt 132, 8 Mart 2024, s. 01002. doi: 10.1103/PhysRevLett.132.101002.

Padovani ve ark . Süper kütleli kara delikler ve çok yüksek enerjili nötrinolar: NGC 1068 örneği.  arXiv: 2405.20146. 30 Mayıs 2024’te çevrimiçi olarak yayınlandı. doi: 10.48550/arXiv.2405.20146.

YouTube Kanalımız 

İlknur Yeşilyurt hakkında 156 makale
Biyoteknolog ve Moleküler biyolog. Astronomi, yeşil enerji, genetik, nanoteknoloji, biyosensörler ve biyoçözünürlük/biyouyumluluk konularına meraklı. Bilim ve kitap tutkunu.

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*