Um novo estudo revela que os astrônomos detectaram neutrinos de alta energia vindos de nossa galáxia, a Via Láctea, o que pode abrir uma nova e empolgante janela para pesquisas.
neutrinos Eles são extraordinariamente difíceis de detectar, porque raramente colidem com átomos. Um ano-luz de chumbo impedirá que cerca de metade dos neutrinos passem por ele (o que explica por que os neutrinos são chamados de “partículas fantasmas”).
Os neutrinos são criados a partir do decaimento radioativo, como em reatores nucleares, ou quando partículas de alta energia incomuns colidem com átomos. As espécies mais incríveis têm energias milhões a bilhões de vezes maiores do que as produzidas pelas reações de fusão que as alimentam estrelas.
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Sabe-se que os neutrinos de alta energia se originam de galáxias extraterrestres via Láctea. Mas os pesquisadores há muito suspeitam que nossa galáxia também seja uma fonte. Por exemplo, quando raios cósmicos – Núcleos atômicos se movem quase à velocidade da luz – atingindo poeira e gás, gerando raios gama de alta energia e neutrinos. Pesquisas anteriores detectaram raios gama do plano da Via Láctea, então os cientistas esperavam neutrinos de alta energia de lá também.
Houve referências a tal ressurgimento, mas a confirmação até agora se mostrou ilusória. O novo estudo lança outro olhar Observatório de Neutrinos IceCube Na estação Amundsen-Scott Southpole. O IceCube está embutido em uma gigatonelada (1 bilhão de toneladas) de gelo, tornando-o o primeiro detector de neutrinos de gigatoneladas já construído.
O IceCube inclui 0,24 milhas cúbicas (1 quilômetro cúbico) de gelo antártico contendo mais de 5.000 sensores de luz. Esses instrumentos monitoram os únicos flashes de luz que resultam dos raros casos em que os neutrinos colidem com os átomos.
A equipe de pesquisa se concentrou no plano da Via Láctea, a região densa da Via Láctea galáxia que fica ao longo do equador da Via Láctea. Eles estudaram 10 anos de dados do IceCube, analisando 60.000 neutrinos – 30 vezes mais do que levantamentos anteriores de neutrinos no plano galáctico.
Isso foi mais difícil do que parecia, porque os neutrinos de fundo produzidos pelos raios cósmicos colidem com partículas em atmosfera da Terra Arraste esforços para distinguir neutrinos de longe.
Os pesquisadores costumavam superar esse desafio inteligência artificial Tecnologia de análise de dados IceCube. Isso ajudou a eliminar os neutrinos da atmosfera, cuja produção tende a gerar outras partículas que o observatório também pode detectar.
Este trabalho identificou neutrinos de alta energia que provavelmente vieram do plano galáctico da Via Láctea.
“Esta observação de neutrinos de alta energia abre uma janela completamente nova para o estudo das propriedades de nossa galáxia hospedeira”, disse o co-autor do estudo Mirko Honnefeld, astrofísico da TU Dortmund, na Alemanha, ao Space.com.
“Acho emocionante ver o jovem campo da astronomia de neutrinos se desenvolvendo em um ritmo tão exponencial”, acrescentou Hoenfeld. “Levou décadas para visualizar um telescópio de neutrinos como o IceCube e, apenas nos últimos anos, vimos um acúmulo de observações empolgantes, incluindo a primeira evidência de fontes extragalácticas. Agora, com esses resultados, alcançamos um novo marco na astronomia de neutrinos.”
Embora os resultados indiquem que os neutrinos recém-descobertos vêm de nossa própria galáxia, o IceCube atualmente não é sensível o suficiente para determinar suas fontes. Eles podem aparecer de forma difusa, disse Hüennefeld, ou um grande número deles pode vir de pontos específicos no céu.
“O que é interessante sobre esses resultados é que, ao contrário dos fótons, a emissão de neutrinos galácticos é fluorescida por um fluxo de neutrinos extragalácticos”, disse Henfeld.
Nos próximos anos, o IceCube receberá atualizações no detector que “aumentarão sua sensibilidade, permitindo-nos obter uma imagem mais clara da Via Láctea em neutrinos em um futuro próximo”, disse Hüennefeld. “Responder a essas perguntas terá implicações para nossa compreensão dos raios cósmicos e sua origem, e também, de forma mais geral, para as propriedades inferidas de nossa galáxia hospedeira”.
Cientistas explicam em detalhes suas descobertas Online quinta-feira (29 de junho) na revista Science.
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