Un observatoire unique enfoui dans la glace vierge de l’Antarctique a détecté un flux de neutrinos insaisissable provenant du centre bloqué par la poussière d’une galaxie lointaine.
noter par Observatoire IceCube En Antarctique n’est que la deuxième découverte d’une source cosmique neutrinosLes scientifiques espèrent que cela fera la lumière sur ce qui se passe à l’intérieur de l’énorme masse trous noirs.
Les neutrinos sont étranges. Ils sont omniprésents mais la plupart du temps, ils n’interagissent pas avec d’autres particules ou tout autre type de matériau. C’est parce qu’ils ont très peu de masse et pas de charge électrique. Pour cette raison, il est très difficile de les détecter. Mais leur totale indifférence à leur environnement signifie également que, contrairement aux autres particules, elles ne sont pas distraites par leur trajectoire, parcourant de vastes distances en lignes droites depuis leurs sources. Cela signifie qu’une fois que les astronomes savent comment les détecter, ils peuvent retracer les neutrinos jusqu’à leur origine beaucoup plus facilement que d’autres types de particules.
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Une équipe internationale de scientifiques vient de signaler la détection d’une telle effusion de neutrinos provenant d’un galaxie Connu sous le nom de NGC 1086 (parfois appelé Messier 77 ou Squid Galaxy). NGC 1086 est une galaxie poussiéreuse, avec une forme assez similaire à celle d’une galaxie Voie Lactée. Cependant, NGC 1086 produit des rafales de étoiles À un rythme beaucoup plus élevé que notre maison galactique, il orbite autour d’un trou noir beaucoup plus grand que le trou au centre de la Voie lactée.
Dévorant de grandes quantités de matière, ce trou noir affamé forme le noyau d’un noyau galactique actif scintillant qui produit des éclats lumineux de rayons cosmiques à haute énergie et de particules chargées qui éclipsent les étoiles de la galaxie. Cependant, la majeure partie du crépitement du trou noir est obscurcie parce que le centre de la galaxie est caché par un anneau épais lorsqu’il est vu de un terrain. Cependant, les neutrinos, avec leur capacité à traverser la matière, s’échappent de cet anneau et atteignent notre planète sans être dérangés.
« Nous regardons à l’intérieur des régions actives de NGC 1068, qui se trouve à 47 millions d’années-lumière », a déclaré Gary Hill, professeur agrégé de physique à l’Université d’Adélaïde en Australie et l’un des auteurs de l’article. déclaration (Ouvre dans un nouvel onglet). « En observant les neutrinos qu’elle émet, nous pourrons en apprendre davantage sur les processus extrêmes de production et d’accélération des particules se produisant dans la galaxie, ce qui jusqu’à présent n’était pas possible car d’autres émissions à haute énergie ne peuvent pas s’échapper. »
Cette découverte fait de NGC 1068 la deuxième source de neutrinos cosmiques jamais identifiée. En 2018, l’observatoire IceCube a détecté un flux de neutrinos provenant du noyau actif d’une galaxie connue sous le nom de TXS 0506 + 056.
Cette galaxie, située dans la constellation d’Orion, est 100 fois plus éloignée de la Terre que NGC 1068 mais émet un jet de matière presque à la vitesse de la lumière, qui pointe directement vers la Terre. Cela rend tout rayonnement provenant de TXS 0506 + 056 beaucoup plus facile à détecter que de NGC 1068.
« Après l’excitation en 2018 de la découverte des neutrinos de TXS 0506 + 056, il est excitant de trouver une source qui produit un flux constant de neutrinos que nous pouvons voir avec l’IceCube », a déclaré Hill. « Le fait que les neutrinos puissent s’échapper de ces régions obscures de l’univers signifie qu’ils sont également difficiles à détecter. »
L’observatoire IceCube est une installation unique. Il se compose de plus de 5 000 détecteurs immergés à des profondeurs allant de 0,9 à 1,5 miles (1,5 à 2,5 kilomètres) dans la glace antarctique vierge. Suspendus à 86 câbles verticaux espacés de 410 pieds (125 mètres), les détecteurs enregistrent de minuscules éclairs de lumière bleue qui se déclenchent lorsque des neutrinos de haute énergie entrent en collision avec les noyaux atomiques des particules de glace.
L’observatoire, qui a été construit dans les années 2000, est opérationnel depuis 2010. La dernière étude a analysé les découvertes de neutrinos de haute énergie faites entre 2011 et 2020, à la recherche de sources possibles de ces particules intergalactiques actives connues. La modélisation informatique a précédemment suggéré que les trous noirs actifs, tels que celui au centre de NGC 1068, devraient être capables d’accélérer les particules et de les éjecter dans l’espace intergalactique avec des rafales de rayonnement à haute énergie. Les scientifiques s’attendent à ce que d’autres galaxies similaires produisent leurs propres flux de neutrinos.
« Un seul neutrino peut caractériser une source. Mais seule une observation avec plusieurs neutrinos révélera le noyau voilé de l’objet cosmique le plus énergétique », a déclaré Francis Halzen, professeur de physique à l’Université du Wisconsin-Madison et chercheur principal du projet IceCube. dans un espace séparé déclaration (Ouvre dans un nouvel onglet). « IceCube a collecté environ 80 neutrinos téra-électronvolts de NGC 1068, ce qui n’est pas encore suffisant pour répondre à toutes nos questions, mais c’est certainement la prochaine grande étape vers la réalisation de l’astronomie des neutrinos. »
Les astronomes envisagent actuellement de découvrir l’IceCube de deuxième génération, qui sera capable de détecter mille fois plus de neutrinos et d’identifier des sources cinq fois plus faibles. Les astronomes ont dit, peu à peu, obscurci Univers Il s’ouvrira, inaugurant une nouvelle ère de l’astronomie.
NGC 1068 pourrait devenir une « bougie standard » pour les futures recherches sur les neutrinos, a déclaré Theo Glausch, chercheur postdoctoral à l’Université technique de Munich (TUM) en Allemagne et co-auteur du document de recherche, dans le communiqué. La galaxie, découverte en 1780, est bien connue des astronomes et étudiée depuis des siècles.
l’étude (Ouvre dans un nouvel onglet) Il a été publié dans Science le 4 novembre.
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