科学者たちは南極の氷を飛んでいるニュートリノと呼ばれる高エネルギーで信じられないほど小さな「ゴースト」粒子を発見し、その起源を特定のブレザーにさかのぼると、彼らは本日7月12日に発表しました。
物理学者は、ニュートリノの出生地について彼らに告げた探偵の仕事に非常に興奮しています。とにかく、一体何がニュートリノなのか、そしてなぜそれがどこから来たのかが重要なのでしょうか？
ニュートリノは、電子と同じくらい小さいが、電荷のない素粒子です。科学者はニュートリノの質量がごくわずかであることを知っていますが、正確にどれだけ小さいかを突き止めることはできません。その結果、ニュートリノは他の物質に冷たい肩を与える傾向があります。ニュートリノは周囲と頻繁に相互作用しないため、科学者が見つけるのが困難になります。 [ニュートリノをその出所までたどる：写真の発見]
それにもかかわらず、それらはどこにでもあります。あなたの体は毎秒約100兆のニュートリノによって打たれます。そして科学者たちは、奇妙な粒子が宇宙についてのいくつかの最大の謎の鍵を握っている可能性があると考えています。
「ニュートリノは素晴らしい」とノースカロライナのデューク大学の素粒子物理学者であるケイト・ショルバーグはSpace.comに語った。彼女は小さなことを勉強していたので、彼女は偏見を持っていますが、それは彼女を間違っているわけではありません。 「すべてを理解したいのなら、それらを理解しなければならない」と語った。
新しい研究は、まさにそれを望んでいる科学者にとって小さな一歩です。この発見は、9月に南極近くのアイスキューブニュートリノ天文台で始まりました。南極の氷床の奥深くで、検出器のグリッドが単一のニュートリノの経路を3Dで追跡しました。
物理学者が宇宙を横切って直線でニュートリノの旅をたどることができるように、道は十分に明確でした。 1分も経たないうちに、世界中の天文学者に望遠鏡を空のその領域に向けて、興味を引くものを見つけたかどうかを確認するように依頼しました。そして確かに彼らはそうしました-正確に同じ近所に、ガンマ線と呼ばれる高エネルギー光の大量の光源であるブレザーがあり、科学者はそのブザーをニュートリノのソースとして確認することができました。
光子のようなニュートリノは、コースから外れることなく、宇宙の非常に長い距離を直線で横切ることができるため、このプロセスは可能でした。他の種類の高エネルギー粒子は帯電しているため、それを行うことができません。 「彼らはここでスクランブルをかけられる」と、アイスランドのニュートリノ天文台と協力し、新しい研究に携わったメリーランド大学の物理学者、グレッグサリバン氏はSpace.comに語った。 「私たちはそれらをどこから来たのかまでさかのぼることはできません。」
それは彼らがどのタイプの物体がどのタイプの高荷電粒子を生み出すかを特定できないことを意味するので、この挑戦は約1世紀の間科学者を悩ませてきました。 2010年に私たちの銀河を超えて生まれた信じられないほどの高エネルギー粒子を捕獲するのに十分な大きさの唯一のニュートリノ検出器であるIceCubeを開くことに欲求不満の動機づけられた科学者。
「ニュートリノは、光のように高エネルギーで空をマップできるようになるというしばらくの間、約束を守った」とサリバン氏は語った。 「他の方法ではできない質問をしたり、回答したりすることができます。」
低エネルギーのニュートリノは、天の川の次のコア崩壊超新星を発見するためにニュートリノのバーストを使用するのを待っているショルバーグによって運営されているネットワークを通して天文学者によってすでに利用されています。
このような超新星は、最新のニュートリノ検出器が存在する前の1987年に最後に観測されました。しかし、次のものが爆発したとき、ショルバーグと彼女の同僚はニュートリノバーストを使用して、天文学者に光の兆候をとらえるように警告します。ニュートリノ自体も、イベント中に何が起こっていたかについて科学者に伝えます。 「実際にはニュートリノでブラックホールが生まれるのを見ることができた」とショルバーグは言った。
これは、新しいブザール研究と同様に、科学者がマルチメッセンジャー天文学と呼んでいるものの突破口となります。これは、光子、ニュートリノ、重力波など、2つ以上の異なるカテゴリーのデータを使用します。データの種類が多いほど、何が起こったかについての全体的な情報が多くなります。
「それは大きなパズルのようなものであり、私たちは断片を埋めようとしている」とサリバン氏は語った。 「さまざまなエネルギーとさまざまな粒子の両方で画像を見ると、実際に起こっていることの物理学を理解しようとすることができます。」
しかし、サリバン氏とその同僚たちは、今日の発表に立ち止まることに満足していません。 「これはほんの第一歩に過ぎない」と彼は言い、物理学者はアイスキューブよりもさらに大きなニュートリノ検出器を構築することを望んでいると付け加えた。 「私たちにはもっと多くのことを学び、見ることができます。」
