NGC 1068 としても知られるメシエ 77 は、私たちの銀河系以外で最も研究されている銀河の 1 つですが、それでも驚かされることがあります。メシエ 77 は、その美しい渦巻き状の形でアマチュア天文学者に愛されており、多くの高エネルギー ニュートリノを生成していることが明らかになりました。これを解明するために、研究者はほとんどの天文学のように宇宙や山の頂上に行くのではなく、南極の氷の下数キロメートルの深さまで行かなければなりませんでした。この発見は、あらゆる方向から来る豊富な宇宙ニュートリノを説明するのに役立つ可能性があります.
ニュートリノが最初に提案されたのは 1930 年で、これは物理学者がいくつかの核反応の生成物が以前よりもエネルギーと運動量が少ないことに気付いたためです。これはあらゆる種類の法律に違反しているため、検出されていない欠落している粒子があるに違いないと結論付けられましたが、必要な要件に適合する粒子を見つけるのに 26 年かかりました.
私たちは今、宇宙が宇宙ニュートリノで満たされ、毎秒何十億ものニュートリノが私たちを通過していることを知っています.しかし、それらを検出するのは非常に難しいため、見つかったものは非常に少なく、その出所については不明なままです.しかし、新しい論文は、メシエ 77 がかなり多くの銀河を生成していることを明らかにしており、おそらく同じことをする銀河のクラスを代表している.これにより、以前に知られている発生源に起因するものよりも多くの高エネルギー ニュートリノが存在する理由を説明できる可能性があります。
何世紀にもわたって地球に最も近い超新星であるSN 1987Aに関連するニュートリノのバーストの発見は、爆発する星が宇宙ニュートリノの主要な供給源を提供することを実証しました.ただし、メシエ 77 に超新星があった場合は、それについて知ることが期待されます。 4,700 万光年離れており、1987A よりもはるかに遠いですが、毎年検出される超新星の大部分よりも近いです。
IceCube 天文台は、高エネルギー ニュートリノ源 TXS 0506+056 を初めて発見しました。 で 2018 年、メシエ 77 のほぼ 100 倍の距離にあり、オリオンの肩から適切に位置しています。ただし、両者の間にはあまり類似点はないようです。 TXS 0506+056 はブレーザーであり、超大質量ブラック ホールの光速に近いジェットが地球に向けられているタイプの銀河です。 TXS 0506+056 により、科学者はこれらのジェットによって生成されるガンマ線とニュートリノを同時に観測することができました。
メシエ 77 には局所宇宙の異常に活発な超大質量ブラック ホールがありますが、ジェットは検出されていないため、電波が静かな活動銀河核 (AGN) として知られています。
ペンシルバニア州立大学の Kohta Murase 博士は、付随する展望記事で、「電波の静かな AGN は…ブレーザーや電波の大きな AGN よりも豊富に存在し、観測された宇宙ニュートリノの量を説明するのに役立つかもしれません」と述べています。
「2018 年の TXS 0506+056 からのニュートリノの発見による興奮の後、IceCube で見ることができる安定したニュートリノの流れを生成するソースを見つけることは、さらにスリル満点です」と共著者の大学の Gary Hill 博士は言いました。アデレードの声明
ウィスコンシン大学マディソン校のフランシス・ハルゼン教授は別の声明で、「1つのニュートリノで発生源を特定することができます。しかし、複数のニュートリノによる観測だけが、最もエネルギーの高い宇宙物体の隠されたコアを明らかにします。」 NGC 1068 からの 80 個のテラ電子ボルト エネルギーのニュートリノは、まだすべての質問に答えるには不十分ですが、ニュートリノ天文学の実現に向けた次の大きなステップであることは間違いありません。」
ニュートリノは通常の物質との相互作用が非常に弱いため、その発生源は塵の雲によって隠されません。残念ながら、ニュートリノの発生源を直接見ることができない場合、何がニュートリノを生成しているのかを突き止めることは困難です。
ニュートリノの相互作用が弱いため、検出器は、ニュートリノが原子核に衝突したときにミューオンを生成するまれな機会に放出される閃光を探すことによって動作する必要があります。
より大きく、より深い検出器を構築することにより、より多くのニュートリノを捕捉することが可能になり、それらはより速く移動し、したがってより多くのエネルギーを運びます. IceCube gen-2 が計画されています。これにより、科学者はメシエ 77 についてより多くのことを知ることができるだけでなく、近くの銀河を似ているがより遠くにあるニュートリノ生成源と比較することが可能になります。
「まるで、IceCube が宝の山への地図を私たちに渡してくれたかのようです」と Deutsches Elektronen-Synchrotron の Marek Kowalski 博士は言いました。
この論文は、Science に Murase's Perspective とともに掲載されました。
