Ang gigikanan sa taas nga kusog neutrino nasubay sa unang higayon, nakasulbad sa usa ka importanteng misteryo sa astronomiya
Para mas masabtan ug makat-on pa enerhiya o butang, ang pagtuon sa misteryosong sub-atomic nga mga partikulo importante kaayo. Ang mga physicist nagtan-aw sa sub-atomic nga mga partikulo - neutrinos – aron makabaton ug dugang pagsabot sa lain-laing mga panghitabo ug mga proseso diin sila naggikan. Nahibal-an naton ang bahin sa mga bituon ug labi na ang adlaw pinaagi sa pagtuon neutrinos. Daghan pa ang angay makat-onan bahin sa uniberso ug pagsabot kung giunsa ang paglihok sa mga neutrino mao ang labing hinungdanon nga lakang alang sa bisan kinsa nga siyentipiko nga interesado sa Physics ug Astronomy.
Unsa ang mga neutrino?
Ang mga neutrino kay inalisngaw (ug dali kaayo) nga mga partikulo nga halos walay masa, walay electric charge ug sila makaagi sa bisan unsang matang sa butang nga walay bisan unsa nga kausaban sa ilang kaugalingon. Makab-ot kini sa mga neutrino pinaagi sa pag-agwanta 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 sila dili gayud makig-uban sa butang sa ilang palibot ug kini naghimo kanila nga lisud kaayo sa pag-analisar. Usab, sila anaa sa tulo ka "flavours" - electron, tau ug muon ug sila mobalhin sa taliwala niini nga mga lami sa diha nga sila oscillating. Gitawag kini nga "mixing" phenomena ug kini ang labing katingad-an nga lugar sa pagtuon kung nagpahigayon mga eksperimento sa mga neutrino. Ang pinakalig-on nga mga kinaiya sa mga neutrino mao nga sila nagdala og talagsaon nga impormasyon mahitungod sa ilang eksaktong gigikanan. Kini tungod kay ang mga neutrino kay kusog kaayo, wala silay bayad busa nagpabilin sila nga wala maapektuhan sa magnetic field sa bisan unsang gahum. Ang gigikanan sa mga neutrino dili hingpit nga nahibal-an. Kadaghanan kanila gikan sa adlaw apan gamay nga gidaghanon labi na ang adunay taas nga kusog gikan sa mas lawom nga mga rehiyon sa luna. Kini ang hinungdan nga wala pa mahibal-an ang eksakto nga gigikanan sa kini nga mga idlas nga mga libud-suroy ug gitawag sila nga "mga partikulo sa multo".
Gisubay ang gigikanan sa high-energy neutrino
Sa ground-breaking twin studies sa astronomy nga gipatik sa Science, ang mga tigdukiduki sa unang higayon nagsubay sa gigikanan sa usa ka ghostly sub-atomic particle neutrino nga nakaplagan sa lawom nga yelo sa Antarctica human kini mibiyahe ug 3.7 bilyones ka tuig ngadto sa planeta yuta1,2. Kini nga trabaho nakab-ot pinaagi sa kolaborasyon sa kapin sa 300 ka mga siyentipiko ug 49 ka mga institusyon. Ang mga high-energy neutrino nakit-an sa labing kadaghan nga IceCube detector nga gipahimutang sa South Pole sa IceCube Neutrino Observatory nga lawom sa mga layer sa yelo. Aron makab-ot ang ilang tumong, 86 ka mga buho ang gi-drill ngadto sa yelo, matag usa ug tunga ka milya ang giladmon, ug mikaylap sa usa ka network nga labaw sa 5000 ka light sensors sa ingon naglangkob sa kinatibuk-ang dapit nga 1 cubic kilometers. Ang IceCube detector, nga gidumala sa US National Science Foundation, usa ka higanteng detector nga gilangkuban sa 86 ka mga kable nga gibutang sa mga borehole nga moabot hangtod sa lawom nga yelo. Girekord sa mga detektor ang espesyal nga asul nga kahayag nga gipagawas kung ang usa ka neutrino nakig-uban sa usa ka atomic nucleus. Daghang mga high-energy neutrino ang nakit-an apan dili kini masubay hangtod ang usa ka neutrino nga adunay kusog nga 300 trilyon nga electron volts ang malampuson nga nakit-an sa ilawom sa takup sa yelo. Kini nga enerhiya hapit 50 ka beses nga mas dako kaysa sa kusog sa mga proton nga nag-cycle pinaagi sa Large Hardon Collider nga mao ang labing kusog nga particle accelerator niini. planeta. Kung nahimo na kini nga pagkakita, usa ka sistema sa tinuud nga oras nga paagi nga nagtigum ug nagtipon sa mga datos, alang sa tibuuk nga spectrum sa electromagnetic, gikan sa mga laboratoryo sa Yuta ug sa luna mahitungod sa gigikanan niini nga neutrino.
Ang neutrino malampuson nga nasubay balik sa usa ka kahayag Galaxy nailhan nga "blazer". Ang Blazer usa ka dako nga elliptical nga aktibo Galaxy nga adunay duha ka jet nga nagpagawas sa mga neutrino ug gamma ray. Kini adunay talagsaon nga supermassive ug tulin nga pagtuyok itom nga lungag sa sentro niini ug sa Galaxy nagalihok paingon sa Yuta libot sa gikusgon sa kahayag. Ang usa sa mga jet sa blazer usa ka nagdilaab nga hayag nga kinaiya ug direkta nga nagpunting sa yuta nga naghatag niini Galaxy ngalan niini. Ang blazer Galaxy nahimutang sa wala sa konstelasyon sa Orion ug kini nga gilay-on mga 4 bilyon nga light-year gikan sa Yuta. Parehong neutrino ug gamma rays ang nakit-an sa obserbatoryo ug usab sa kinatibuk-an nga 20 ka teleskopyo sa Yuta ug sa luna. Kining una nga pagtuon1 nagpakita sa pagkakita sa mga neutrino ug ang ikaduha nga misunod nga pagtuon2 nagpakita nga ang blazer Galaxy nakaprodyus niini nga mga neutrino sa sayo pa usab sa 2014 ug 2015. Ang blazer siguradong tinubdan sa hilabihan ka kusog nga mga neutrino ug sa ingon usab sa cosmic rays.
Ground-breaking nga pagkadiskobre sa astronomiya
Ang pagkadiskobre niini nga mga neutrino usa ka dakong kalampusan ug kini makahimo sa pagtuon ug obserbasyon sa uniberso sa dili hitupngan nga paagi. Ang mga siyentipiko nag-ingon nga kini nga pagkadiskobre mahimong makatabang kanila sa pagsubay balik, sa unang higayon, sa sinugdanan sa misteryosong mga cosmic ray. Kini nga mga silaw maoy mga tipik sa mga atomo nga mikunsad sa Yuta gikan sa gawas sa solar system nga nagdilaab sa gikusgon sa kahayag. Gibasol sila sa hinungdan sa mga problema sa mga satelayt, mga sistema sa komunikasyon ug uban pa. Sukwahi sa mga neutrino, ang mga cosmic ray gikargahan sa mga partikulo sa ingon ang mga magnetic field padayon nga nakaapekto ug nagbag-o sa ilang agianan ug kini naghimo nga imposible nga masubay ang ilang gigikanan. Ang mga kosmiko nga silaw dugay na nga nahimong hilisgutan sa panukiduki sa astronomiya ug bisan kung kini nadiskobrehan kaniadtong 1912, ang mga cosmic ray nagpabilin nga usa ka dako nga misteryo.
Sa umaabot, ang usa ka obserbatoryo sa neutrino sa usa ka mas dako nga sukod gamit ang parehas nga imprastraktura sama sa gigamit sa kini nga pagtuon mahimo’g makab-ot ang mas paspas nga mga resulta ug daghang mga pagtuki ang mahimo aron maablihan ang mga bag-ong gigikanan sa mga neutrino. Kini nga pagtuon nga gihimo pinaagi sa pagrekord sa daghang mga obserbasyon ug pag-ila sa mga datos sa tibuuk nga electromagnetic spectrum hinungdanon aron mapadayon ang atong pagsabut sa uniberso ang mga mekanismo sa pisika nga nagdumala niini. Usa kini ka pangunang ilustrasyon sa astronomiya sa "multimessenger" nga naggamit ug labing menos duha ka lain-laing mga matang sa signal sa pagsusi sa uniberso nga naghimo niini nga mas gamhanan ug tukma sa paghimo sa maong mga pagdiskobre nga posible. Kini nga pamaagi nakatabang sa pagdiskobre sa neutron star collision ug usab mga balod sa grabidad sa bag-o nga nangagi. Ang matag usa niini nga mga mensahero naghatag kanato og bag-ong kahibalo mahitungod sa uniberso ug gamhanang mga panghitabo sa atmospera. Usab, makatabang kini sa pagsabot og dugang bahin sa grabeng mga panghitabo nga nahitabo minilyon ka tuig na ang milabay nga nagtakda niini nga mga partikulo aron sa paghimo sa ilang panaw ngadto sa Yuta.
***
{Mahimo nimong basahon ang orihinal nga papel sa panukiduki pinaagi sa pag-klik sa link sa DOI nga gihatag sa ubos sa lista sa (mga) gikutlo nga gigikanan}
Mga gigikanan (s)
1. Ang IceCube Collaboration et al. 2018. Multimessenger obserbasyon sa usa ka nagdilaab nga blazar naatol sa high-energy neutrino IceCube-170922A. Science. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2. Ang IceCube Collaboration et al. 2018. Neutrino emission gikan sa direksyon sa blazar TXS 0506+056 sa wala pa ang IceCube-170922A alert. Science. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***