सक्रिय आकाशगंगा की पहली न्यूट्रिनो छवि

दक्षिणी ध्रुव पर स्थित आइसक्यूब ऑब्जर्वेटरी दस वर्षों से अधिक समय से एक्स्ट्रागैलेक्टिक न्यूट्रिनो के प्रकाश प्रभावों का अवलोकन कर रहा है। वेधशाला डेटा का मूल्यांकन करते समय, म्यूनिख के तकनीकी विश्वविद्यालय (टीयूएम) के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने सक्रिय आकाशगंगा एनजीसी 1068 में उच्च ऊर्जा न्यूट्रिनो विकिरण के स्रोत की खोज की, जिसे मेसियर 77 भी कहा जाता है।

ब्रह्मांड रहस्यों से भरा है। इन रहस्यों में से एक में सक्रिय आकाशगंगाएँ शामिल हैं जिनके केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल हैं। टीयूएम में ब्रह्मांडीय कणों के साथ प्रयोगात्मक भौतिकी के प्रोफेसर एलिसा रिस्कोनी कहते हैं, “आज हम अभी भी नहीं जानते कि वहां क्या प्रक्रियाएं चल रही हैं।” उनकी टीम ने अब इस रहस्य को सुलझाने की दिशा में एक बड़ा कदम उठाया है: खगोल भौतिकीविदों ने सर्पिल आकाशगंगा NGC 1068 में एक उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो स्रोत की खोज की है।

अंतरिक्ष से दृश्य प्रकाश, गामा किरणों या एक्स-रे का पता लगाने वाली दूरबीनों के साथ सक्रिय आकाशगंगाओं के केंद्रों का पता लगाना बहुत मुश्किल है, क्योंकि ब्रह्मांडीय धूल और गर्म प्लाज्मा के बादल विकिरण को अवशोषित करते हैं। ब्लैक होल के किनारों पर केवल न्यूट्रिनो ही नरक से बच सकते हैं। इन न्यूट्रिनो में कोई विद्युत आवेश नहीं होता है और लगभग कोई द्रव्यमान नहीं होता है। वे विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों द्वारा विक्षेपित या अवशोषित किए बिना अंतरिक्ष में प्रवेश करते हैं। इससे इसका पता लगाना बहुत मुश्किल हो जाता है।

न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान में अब तक की सबसे बड़ी बाधा पृथ्वी के वायुमंडल से कणों के प्रभाव के कारण होने वाले मजबूत पृष्ठभूमि शोर से बहुत कमजोर सिग्नल को अलग करना है। आइसक्यूब न्यूट्रिनो ऑब्जर्वेटरी और नई सांख्यिकीय विधियों का उपयोग करके कई वर्षों का माप लिया गया ताकि रेसकोनी और उनकी टीम को उनकी खोज के लिए पर्याप्त न्यूट्रिनो घटनाओं को एक साथ करने में सक्षम बनाया जा सके।

अनन्त बर्फ में जासूसी का काम

आइसक्यूब टेलीस्कोप, अंटार्कटिक बर्फ में स्थित है, 2011 से गिरे हुए न्यूट्रिनो से प्रकाश के निशान का पता लगा रहा है। “उनकी ऊर्जा और घटना के कोण के आधार पर, हम पुनर्निर्माण कर सकते हैं कि वे कहाँ से आए थे,” टीयूएम वैज्ञानिक, डॉ। थियो कहते हैं। चमकीला। “सांख्यिकीय मूल्यांकन सक्रिय आकाशगंगा एनजीसी 1068 की दिशा से आने वाले न्यूट्रिनो प्रभावों का एक बहुत ही महत्वपूर्ण सेट दिखाता है। इसका मतलब है कि हम निश्चित रूप से मान सकते हैं कि उच्च ऊर्जा न्यूट्रिनो विकिरण इस आकाशगंगा से आता है।”

47 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर सर्पिल आकाशगंगा की खोज 18वीं शताब्दी में की गई थी। NGC 1068 – जिसे मेसियर 77 के नाम से भी जाना जाता है – आकार और आकार में हमारी आकाशगंगा के समान है, लेकिन इसका केंद्र बहुत चमकीला है और संपूर्ण आकाशगंगा की तुलना में बहुत अधिक चमकीला है, हालांकि केंद्र मोटे तौर पर हमारे सौर मंडल के आकार का है। इस केंद्र में एक “सक्रिय कोर” होता है: प्रत्येक काले सुपरनोवा का द्रव्यमान हमारे सूर्य के द्रव्यमान का लगभग सौ मिलियन गुना होता है, जो बड़ी मात्रा में सामग्री को अवशोषित करता है।

लेकिन वहां न्यूट्रिनो कैसे और कहां उत्पन्न होते हैं? “हमारे पास एक स्पष्ट परिदृश्य है,” रिस्कोनी कहते हैं। “हम मानते हैं कि उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो ब्लैक होल के पास पदार्थ के तीव्र त्वरण का परिणाम हैं, जो इसे बहुत अधिक ऊर्जा तक बढ़ाता है। हम कण त्वरक प्रयोगों से जानते हैं कि उच्च-ऊर्जा प्रोटॉन अन्य कणों से टकराने पर न्यूट्रिनो उत्पन्न करते हैं, दूसरे शब्दों में: हमें एक त्वरक ब्रह्मांडीय मिला।

नए खगोल विज्ञान के लिए न्यूट्रिनो वेधशालाएं

NGC 1068 आज तक खोजे गए उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का सबसे सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण स्रोत है। रिस्कोनी कहते हैं, कमजोर और दूर के न्यूट्रिनो स्रोतों का स्थानीयकरण और जांच करने में सक्षम होने के लिए अधिक डेटा आवश्यक होगा, जिन्होंने हाल ही में पूर्वोत्तर और प्रशांत महासागर में कई क्यूबिक किलोमीटर की मात्रा के साथ न्यूट्रिनो टेलीस्कोप बनाने के लिए एक अंतरराष्ट्रीय पहल शुरू की थी। न्यूट्रिनो प्रयोग, पी-वन। एक नियोजित दूसरी पीढ़ी के आइसक्यूब वेधशाला – आइसक्यूब जेन 2 के साथ – यह भविष्य के न्यूट्रिनो खगोल विज्ञान के लिए डेटा प्रदान करेगा।