天体物理学のニュートリノをこれほど高いエネルギーまで加速させているのは何ですか?これは、天文学者が現在解決したと信じている 10 年前の謎です。これらの小さな中性粒子は、遠方の銀河の中心にある活発な超大質量ブラック ホールであるブレーザーによって宇宙に放り出されます。その電離物質のジェットは、私たちのすぐ近くに向けられています。
ブレーザーを見ることは、宇宙銃の銃身を見下ろしているようなものです。相対論的ジェットから放出される光は、ホスト銀河の残りの光よりも簡単に明るくなります。そして、それは光だけではありません。数年前、南極大陸での IceCube ニュートリノ実験は、高エネルギー ニュートリノをその発生源である blazard TXS 0506+056 まで追跡しました。
しかし、それは 1 回の検出に過ぎなかったため、研究者はブレーザーが宇宙ニュートリノ全体を説明できるかどうかを調べることに着手しました。彼らは再び IceCube に目を向けました。
ニュートリノは質量が小さく電荷を持たないため、惑星内を自由に移動できます。毎秒、約 100 兆個のニュートリノが体を通り抜けます。
時折、原子に衝突して閃光を作ることがあります。南極の氷の奥深くにあるキロサイズの観測所に配置された多くの光検出器により、IceCube はこれらのまれなイベントを非常に効果的に捉えることができます。そして、The Astrophysical Journal Letters で報告されているように、天文学者は現在、複数のニュートリノ イベントをブレーザーに追跡しています。
ブレーザーから来るニュートリノは、ペタ電子ボルト (PeV) のエネルギーに達します。これは、大型ハドロン衝突型加速器で生成されるエネルギーの数百倍です。チームは、これらの粒子がこれらの PeVatron ブレーザーから来ていない可能性は 100 万分の 1 未満であると推定しています。
「この結果は、PeVatron ブレーザーのサブサンプルが銀河系外ニュートリノ源であり、したがって宇宙線加速器であるという、議論の余地のない観測的証拠を初めて提供します」と、筆頭著者であるユリウス マクシミリアン大学 (JMU) ヴュルツブルクの Sara Buson は述べています。声明。
この研究により、高エネルギー宇宙線の起源とその発生源の謎の解明に一歩近づきました。ブレーザーは信じられないほどの粒子加速器になるように見えますが、その仕組みを理解するにはさらに研究が必要です。
この研究は、ニュートリノや重力波の観測と通常の光望遠鏡を組み合わせたマルチメッセンジャー天文学の重要性を再び証明しています。
「感じること、聞くこと、見ることを同時に行うようなものです。よりよく理解できるでしょう」と共著者のクレムソン大学の物理学と天文学の准教授であるマルコ・アジェロは付け加えました。 「同じことが天体物理学にも当てはまります。さまざまなメッセンジャーの複数の検出から得られる洞察は、光だけから得られるよりもはるかに詳細です。」
