天文学者達は謎のニュートリノを、超大質量ブラックホールの噴出に遡って追跡しました
天文学者達は謎のニュートリノを、超大質量ブラックホールの噴出に遡って追跡しました
(図 NASA’s Fermi Traces Source of Cosmic Neutrino to Monster Black Hole クレジットNASA)
ニュートリノ(Neutrinos)(a)は、ミステリアスでつかまえどころのない粒子です。それらは小さな質量を持ち、電荷を持たず、他の物質(matter)と相互作用することはまれです。 それらはまた、極めて一般的です。
- (a) What Are Neutrinos? | ScienceAlert
どんな瞬間でも、約1,000億のニュートリノが、1平方センチメートル毎に、あなたの身体を流れています。 ニュートリノはビッグバン(big bang)(b)によって生み出され、今だ、恒星(stars)から超新星(supernovae)まであらゆるもの(c)により生み出されています。
- (b) What Is The Big Bang? | ScienceAlert
- (c) Factor of Three | brian koberlein
最近のニュートリノのミステリーの1つは、南極インパルス短期滞在アンテナ(ANtarctic Impulsive Transient Antenna、ANITA)によっていくつかのニュートリノが検出されたときに始まりました。 たいていが大規模で高感度なアレイのニュートリノ検出器とは異なり、ANITAは、風船に吊るされた無線探知機です。 ニュートリノが、南極の氷にぶつかって電波バースト(burst of radio light)を作り出したときの、高エネルギーのニュートリノしか検出できません。
(Fig.1 Balloons on Ice: Launch # 2 Takes Flight in Antarctica クレジットNASA)
今年初め、ANITAは奇妙なシグナルを検出しました、それは極めて高いエネルギーのニュートリノ(d)によって引き起こされたようです。 これらのニュートリノはこのような高エネルギーを持っていました、それらは素粒子物理学(particle physics)の標準モデル(standard model)(e)に反抗しているようでした。
- (d) Too Big to Fail | brian koberlein
- (e) What Is The Standard Model of Particle Physics? | ScienceAleart
高エネルギーニュートリノはまた、南極のアイスキューブ(IceCube)ニュートリノ検出器でも検出されています。 これらは、ANITAによって検出されたものほどエネルギッシュではありませんが、しかし、それらは、高エネルギーのニュートリノが生成される方法について、手がかりを提供できます。
最近、チームは1つの可能な発生源を考察しました： クエーサー(quasars)の超大質量ブラックホール(black holes)です。
(Fig.2) 高エネルギー粒子を生成できる方法
超大質量ブラックホールは、重力の発生源です。 周囲を取り巻く高温ガスが重力と電磁場により押しつぶされるとき、それは、高エネルギーのニュートリノを含めて、途方もない量のエネルギーを放出できます。
それで、チームは4ダースのアイスキューブ(IceCube)ニュートリノ検出と、ロシア(Russian)のRATAN-600電波望遠鏡による電波観測を比較しました。 彼らはこれを発見しました、クエーサーが電波フレアを経験したときに、ニュートリノは時々検出されました。
最も可能性の高い説明はこうです、クエーサーが特に活動的なとき、ガンマ線バースト(bursts of gamma rays)が電波フレア(radio flare)内で生み出されます。 ガンマ線は周囲の原子と衝突し、ニュートリノのバースト(burst of neutrinos)の引き金になります。
ニュートリノはほぼ光速で移動するので、それらは電波バーストと同時に地球に到着します。
これは初期の研究にすぎません、そして、それは高エネルギーのニュートリノのミステリーの一部を解決します。 私達は今では、これらのニュートリノが生成される方法の1つを知っていますが、しかし、ニュートリノの最もエネルギッシュな起源は不明のままです。
----- 出典 -----
www.sciencealert.com(出典のソース)
----- 2020/05/18公開の記事を読んで -----
宇宙を飛び交う素粒子の中で、他の素粒子とほとんど相互作用せずにスルーする幽霊みたいなものがニュートリノです。
その発生源は、未だにミステリーのままです。どうして、ニュートリノが四方八方から飛んでくるのかも分かっていない答えになるのかも知れません。
ブラックホールは、何でもかんでも一方的に呑みこむものと考えられていました。しかし近年、ブラックホールが高エネルギーの発生源になっているのではないか、と考えられるようになってきています。
----- パズルのピース -----
zzak.hatenablog.jpzzak.hatenablog.jpzzak.hatenablog.jpzzak.hatenablog.jpzzak.hatenablog.jp
