Quase 10 bilhões de anos atrás, em uma galáxia conhecida como PKS B1424-418, uma dramática explosão ocorreu. Luz desta explosão começaram a chegar na Terra em 2012.Recently, o Observatório IceCube Neutrino no Pólo Sul encontrado primeira evidência para um fluxo de neutrinos extraterrestres, que foi nomeado o avanço Physics World do ano 2013. Até à data, a equipe de ciência da IceCube Neutrino anunciou cerca de cem neutrinos de alta energia e apelidado de eventos mais extremos após personagens na série de TV infantil "Vila sésamo".
Em 04 de dezembro de 2012, IceCube detectado um evento conhecido como Big Bird, um neutrino com uma energia superior a 2 quatrilhões de elétron-volts (PEV ) foi detected.To colocar isso em perspectiva, é mais de um milhão de milhões de vezes maior do que a energia de um raio-X odontológico embalado em uma única partícula pensado para possuir menos de um milionésimo da massa de um elétron. Big Bird foi o neutrino mais alto de energia já detectado no momento e ainda ocupa o segundo lugar.
De onde veio? A melhor posição IceCube única estreitou a fonte para um patch do céu do sul cerca de 32 graus de diâmetro, equivalente ao tamanho aparente de 64 luas cheias. "É como uma investigação da cena do crime", diz o autor Matthias Kadler, professor de astrofísica da Universidade de Würzburg, na Alemanha, "O caso envolve uma explosão, um suspeito, e vários pedaços de provas circunstanciais."
Agora, uma equipe internacional de astrônomos, liderada pelo Prof. Matthias Kadler, professor de astrofísica da Universidade de Würzburg, e incluindo outros cientistas do novo cluster de pesquisa para a astronomia e física de astropartículas nas universidades de Würzburg e Erlangen-Nürnberg, têm demonstrado que um neutrino recorde visto em torno do mesmo tempo provavelmente nasceu no mesmo evento. Os resultados são publicados na revista Nature Physics.
Neutrinos são os mais rápidos, mais leve, mais anti-social e menos compreendidos partículas fundamentais, e os cientistas estão agora capaz de detectar os de alta energia que chegam do espaço profundo. O presente trabalho fornece a primeira associação plausível entre um único objeto extragaláctica e um desses neutrinos cósmicos.
Embora neutrinos longe superam todos os átomos no universo, eles raramente interagem com a matéria, o que torna detectá-los um grande desafio. Mas essa mesma propriedade permite neutrinos fazer uma saída rápida de lugares onde a luz não consegue escapar facilmente - como o núcleo de uma estrela em colapso - e zip através do universo quase completamente desimpedida. Neutrinos podem fornecer informações sobre processos e ambientes que simplesmente não estão disponíveis através de um estudo de luz sozinha.
A partir do verão de 2012, Fermi satélite da NASA testemunhou um brilho dramático da PKS B1424-418, uma galáxia ativa classificada como uma blazar de raios gama. Uma galáxia ativa é uma galáxia de outra forma típica, com um núcleo compacto e extraordinariamente brilhante. O excesso de luminosidade da região central é produzida pela matéria que cai em direção a um buraco negro supermassivo pesando milhões de vezes a massa do nosso sol. Ao aproximar-se do buraco negro, algum do material torna-se canalizada para jactos de partículas que se deslocam para fora em direcções opostas praticamente à velocidade da luz. Em blazars um desses jatos acontece para apontar quase diretamente para a Terra.
imagens Fermi LAT acima mostram o céu de raios gama em torno do blazar PKS B1424-418. cores mais brilhantes indicam um maior número de raios gama. O arco frustradas marca parte da região de origem estabelecida pelo IceCube para o neutrino Big Bird (nível de confiança de 50 por cento). Esquerda: Uma média de dados LAT centradas em 8 de Julho de 2011, abrangendo 300 dias quando o blazar estava inativo. Direita: Uma média de 300 dias activos centrada em 27 de fevereiro de 2013, quando PKS B1424-418 foi o blazar mais brilhante nesta parte do céu.
Durante a explosão de um ano, PKS B1424-418 brilhou entre 15 e 30 vezes mais brilhantes em raios gama da sua média antes da erupção. O blazar está localizado dentro da região de origem do Big Bird, mas assim são muitas outras galáxias ativas detectados pelo Fermi.
Os cientistas procuram a fonte de neutrinos, em seguida, virou-se para os dados de um programa de longo prazo observando chamado Tanami. Desde 2007, Tanami tem rotineiramente monitorados cerca de 100 galáxias ativas no céu do sul, incluindo muitas fontes de queima detectados pelo Fermi. Três observações de rádio, entre 2011 e 2013 abrangem o período da explosão Fermi. Eles revelam que o núcleo do jacto do Galaxy tinha sido iluminando por cerca de quatro vezes.Nenhuma outra galáxia observada por Tanami ao longo da vida do programa exibiu uma mudança tão dramática.
As imagens de rádio acima do projeto Tanami revelar a 2012-2013 erupção do PKS B1424-418 a uma frequência de rádio de 8,4 GHz. O núcleo do jato da blazar iluminado por quatro vezes, produzindo a mais dramática explosão blazar Tanami tem observado até agora.
"Dentro de seus jatos, blazars são capazes de acelerar prótons a energias relativísticas. Interações desses prótons com a luz nas regiões centrais da blazar pode criar pions. Quando estes pions decadência, ambos os raios gama e neutrinos são produzidos", explica Karl Mannheim, um co-autor do estudo e professor de astronomia em Würzburg, Alemanha.
"Nós vasculharam o campo onde Big Bird deve ter se originado em busca de objetos astrofísicos capazes de produzir partículas de alta energia e luz", acrescenta o co-autor Felicia Krauss, um estudante de doutorado na Universidade de Erlangen-Nürnberg, na Alemanha. "Houve um momento de admiração e reverência quando percebemos que a explosão mais dramático que já tinha visto em um blazar aconteceu apenas no lugar certo na hora certa."
Em um artigo publicado segunda-feira, 18 de abril de na Nature Physics, a equipe sugere a explosão PKS B1424-418 e Big Bird estão ligados, calcular uma probabilidade de apenas 5 por cento dos dois eventos ocorreram por acaso.Usando dados de Fermi, Swift da NASA e os satélites sábio, o LBA e outras facilidades, os pesquisadores determinaram como a energia da erupção foi distribuído em todo o espectro electromagnético e mostrou que era suficientemente poderosa para produzir um neutrino em energias PEV.
"Levando-se em conta todas as observações, a blazar parece ter tido meios, motivo e oportunidade para disparar o neutrino Big Bird, o que torna nosso principal suspeito", explica Matthias Kadler.
Francis Halzen, o investigador principal do IceCube na Universidade de Wisconsin-Madison, e não envolvido neste estudo, acredita que o resultado é uma dica interessante de coisas para vir. "IceCube está prestes a enviar alertas em tempo real quando se registra um neutrino que pode ser localizada em uma área de pouco mais de meio grau em frente, ou ligeiramente maior que o tamanho aparente de uma lua cheia", conclui. "Estamos abrindo lentamente uma janela neutrino sobre o cosmos."
Mas este estudo também demonstra a importância vital de observações astronômicas clássicos numa época em que novos métodos de detecção como observatórios de neutrinos e detectores de ondas gravitacionais abertas céus novos, mas desconhecidas.
O Tanami (Seguimento Núcleos Ativos de Galáxias com Austral Milliarcsecond Interferometria) é um programa de monitoramento multiwavelength de galáxias ativas no céu do sul. Ele inclui observações de rádio regulares usando a matriz australiano Long Baseline (LBA) e telescópios associados no Chile, África do Sul, Nova Zelândia e Antártida. Quando ligados em rede, eles funcionam como um único telescópio de rádio mais de 6.000 milhas de diâmetro e proporcionar um olhar original de alta resolução para os jatos de galáxias ativas.
O Neutrino Observatory IceCube, construído em um quilómetro cúbico de gelo glacial clara no Pólo Sul, detecta neutrinos quando eles interagem com os átomos no gelo. Isso desencadeia uma cascata de partículas que se movem rapidamente carregadas que emitem um brilho fraco, chamado de luz Cerenkov , enquanto viajam, o que é captado por milhares de sensores ópticos amarrados ao longo IceCube. Os cientistas determinar a energia de um neutrino recebida pela quantidade de luz sua cascata de partículas emite.
Telescópio Espacial Fermi Gamma-ray da NASA é uma parceria de astrofísica e física de partículas, desenvolvido em colaboração com o Departamento de Energia dos Estados Unidos e com importantes contribuições de instituições acadêmicas e parceiros em França, Alemanha, Itália, Japão, Suécia e Estados Unidos.
O Galaxy diário via Universidade de Wurzburg
Crédito de imagem: Colaboração NASA / DOE / LAT
Nenhum comentário:
Postar um comentário