Ang sinugdanan sa high-energy neutrino nasubay sa unang higayon, nga nagsulbad sa usa ka importanteng misteryo sa astronomiya.
Aron masabtan ug makat-on og dugang enerhiya o materya, ang pagtuon sa misteryosong mga sub-atomic nga partikulo importante kaayo. Ang mga pisiko nagtan-aw sa mga sub-atomic nga partikulo – mga neutrino – aron mas masabtan ang lain-laing mga panghitabo ug proseso diin kini naggikan. Nahibal-an nato ang bahin sa mga bituon ug labi na ang adlaw pinaagi sa pagtuon sa mga neutrino . Daghan pa ang angay makat-unan bahin sa uniberso ug ang pagsabot kung giunsa paglihok ang mga neutrino mao ang labing hinungdanon nga lakang alang sa bisan kinsang siyentista nga interesado sa Physics ug Astronomy.
Unsa ang mga neutrino?
Ang mga neutrino kay mga partikulo nga alisngaw (ug dali moalisngaw) nga halos walay masa, walay karga sa kuryente ug makaagi sila sa bisan unsang klase sa butang nga walay bisan unsang pagbag-o sa ilang kaugalingon. Mahimo kini sa mga neutrino pinaagi sa pag-antos sa grabeng mga kondisyon ug dasok nga palibot sama sa mga bituon, planeta ug mga galaksiya . Usa ka importante nga kinaiya sa mga neutrino mao nga dili sila makig-uban sa butang sa ilang palibot ug kini naghimo kanila nga lisod kaayo nga analisahon. Usab, sila anaa sa tulo ka "lami" - electron, tau ug muon ug sila magbalhin-balhin tali niining mga lami kung sila nag-oscillate. Gitawag kini nga "mixing" phenomena ug kini ang pinakakatingad-an nga bahin sa pagtuon kung magpahigayon og mga eksperimento sa mga neutrino. Ang pinakakusog nga kinaiya sa mga neutrino mao nga sila nagdala og talagsaon nga impormasyon bahin sa ilang eksaktong gigikanan. Kini panguna tungod kay ang mga neutrino bisan kung taas og enerhiya, wala silay karga busa wala sila maapektuhan sa magnetic field sa bisan unsang gahum. Ang gigikanan sa mga neutrino wala pa hingpit nga nahibal-an. Kadaghanan kanila gikan sa adlaw apan gamay ra ang gidaghanon labi na kadtong adunay taas nga enerhiya gikan sa mas lawom nga mga rehiyon sa kawanangan . Mao kini ang hinungdan nga ang eksaktong gigikanan niining mga idlas nga mga laag wala pa gihapon mahibaloi ug sila gitawag nga "mga partikulo sa multo".
Gisubay ang gigikanan sa high-energy neutrino
Sa mga bag-ong pagtuon sa kambal sa astronomiya nga gipatik sa Science , ang mga tigdukiduki sa unang higayon nakasubay sa gigikanan sa usa ka multo nga sub-atomic particle neutrino nga nakit-an sa lawom nga yelo sa Antarctica human kini mibiyahe og 3.7 bilyon ka tuig ngadto sa planetang Earth 1,2 . Kini nga trabaho nakab-ot pinaagi sa kolaborasyon sa kapin sa 300 ka mga siyentista ug 49 ka mga institusyon. Ang mga high-energy neutrino nakit-an sa pinakadako nga IceCube detector nga gibutang sa South Pole sa IceCube Neutrino Observatory sa lawom nga mga lut-od sa yelo. Aron makab-ot ang ilang tumong, 86 ka mga lungag ang gi-drill sa yelo, ang matag usa usa ug tunga ka milya ang giladmon, ug mikaylap sa usa ka network nga kapin sa 5000 ka light sensor nga nagtabon sa kinatibuk-ang lugar nga 1 cubic kilometer. Ang IceCube detector, nga gidumala sa US National Science Foundation, usa ka higanteng detector nga gilangkoban sa 86 ka mga kable nga gibutang sa mga borehole nga moabot hangtod sa lawom nga yelo. Ang mga detector nagrekord sa espesyal nga asul nga kahayag nga gipagawas kung ang usa ka neutrino nakig-uban sa usa ka atomic nucleus. Daghang high-energy neutrinos ang nakit-an apan wala kini masubay hangtod nga ang usa ka neutrino nga adunay enerhiya nga 300 trilyon nga electron volts malampusong nakit-an sa ilawom sa usa ka ice cap. Kini nga enerhiya hapit 50 ka pilo nga mas dako kaysa sa enerhiya sa mga proton nga moagi sa Large Hardon Collider nga mao ang labing gamhanan nga particle accelerator niining planeta . Sa dihang nahimo na kini nga pag-detect, usa ka real-time system ang sistematikong nagkolekta ug nag-compile sa datos, alang sa tibuok electromagnetic spectrum, gikan sa mga laboratoryo sa Yuta ug sa kawanangan bahin sa gigikanan niining neutrino.
Ang neutrino malampusong nasubay balik sa usa ka nagdan-ag nga galaksiya nga nailhan nga "blazer". Ang Blazer usa ka higanteng elliptical active galaxy nga adunay duha ka jet nga nagpagawas sa mga neutrino ug gamma ray. Kini adunay talagsaon nga supermassive ug paspas nga nagtuyok nga black hole sa sentro niini ug ang galaksiya naglihok padulong sa Yuta sa gikusgon sa kahayag. Usa sa mga jet sa blazer adunay nagdilaab nga hayag nga kinaiya ug kini direktang nagtudlo sa Yuta nga naghatag niini nga galaksiya sa ngalan niini. Ang blazer galaxy nahimutang sa wala sa konstelasyon sa Orion ug kini nga distansya mga 4 bilyon nga light-years gikan sa Yuta. Ang mga neutrino ug gamma ray parehong nakita sa obserbatoryo ug usab sa kinatibuk-an nga 20 ka teleskopyo sa Yuta ug sa kawanangan . Kini nga unang pagtuon1 nagpakita sa pag-ila sa mga neutrino ug ang ikaduha nga sunod nga pagtuon2 nagpakita nga ang blazer galaxy naghimo niini nga mga neutrino sa sayo pa niadtong 2014 ug 2015. Ang blazer siguradong usa ka tinubdan sa hilabihan ka kusog nga mga neutrino ug busa sa mga cosmic ray usab.
Ground-breaking nga pagkadiskobre sa astronomiya
Ang pagkadiskobre niining mga neutrino usa ka dakong kalampusan ug kini makahimo sa pagtuon ug pag-obserbar sa uniberso sa dili hitupngan nga paagi. Ang mga siyentista nag-ingon nga kini nga pagkadiskobre makatabang kanila sa pagsubay balik, sa labing unang higayon, sa sinugdanan sa misteryosong mga cosmic ray. Kini nga mga silaw mga tipik sa mga atomo nga manaog sa Yuta gikan sa gawas sa solar system nga nagdilaab sa katulin sa kahayag. Sila ang gibasol sa hinungdan sa mga problema sa mga satellite, sistema sa komunikasyon, ug uban pa. Sukwahi sa mga neutrino, ang mga cosmic ray mga charged particle busa ang mga magnetic field padayon nga makaapekto ug mag-usab sa ilang agianan ug kini naghimo nga imposible nga masubay balik ang ilang gigikanan. Ang mga cosmic ray dugay nang hilisgutan sa panukiduki sa astronomiya ug bisan kung kini nadiskobrehan niadtong 1912, ang mga cosmic ray nagpabilin nga usa ka dako nga misteryo.
Sa umaabot, ang usa ka neutrino observatory sa mas dako nga sukod gamit ang susamang imprastraktura nga gigamit niini nga pagtuon makab-ot ang mas paspas nga mga resulta ug daghang mga pag-ila ang mahimo aron masulbad ang bag-ong mga gigikanan sa mga neutrino. Kini nga pagtuon nga gihimo pinaagi sa pagrekord sa daghang mga obserbasyon ug pagkuha sa kahibalo sa datos sa tibuuk nga electromagnetic spectrum hinungdanon aron mapalambo ang atong pagsabot sa uniberso ug ang mga mekanismo sa pisika nga nagdumala niini. Kini usa ka panguna nga ilustrasyon sa astronomiya nga "multimessenger" nga naggamit labing menos duha ka lainlaing mga klase sa signal aron susihon ang kosmos nga naghimo niini nga mas kusgan ug tukma sa paghimo sa ingon nga mga nadiskobrehan nga posible. Kini nga pamaagi nakatabang sa pagdiskobre sa bangga sa neutron star ug usab sa mga gravitational waves sa bag-ohay nga nangagi. Ang matag usa niini nga mga mensahero naghatag kanato og bag-ong kahibalo bahin sa uniberso ug kusgan nga mga panghitabo sa atmospera. Usab, makatabang kini sa pagsabot og dugang bahin sa mga grabe nga panghitabo nga nahitabo milyon-milyon ka tuig ang milabay nga nagtakda niini nga mga partikulo aron mohimo sa ilang panaw ngadto sa Yuta.
***
Mga gigikanan (s)
1. Ang IceCube Collaboration et al. 2018. Mga obserbasyon sa multimessenger sa usa ka flaring blazar nga nahiuyon sa high-energy neutrino nga IceCube-170922A. Science . 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2. Ang IceCube Collaboration et al. 2018. Pagpagawas sa neutrino gikan sa direksyon sa blazar TXS 0506+056 sa wala pa ang alerto sa IceCube-170922A. Science . 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***
