은하가 쏘는 입자

멀리 떨어진 은하가 쏘는 입자의 정체

남극 아래 깊은 위치에는 IceCube라고 지칭되는 얼음으로 둥글게싸인 배선 숲이 있고요. 정육면체가 아니랍니다. IceCube는 얼음에 1킬로미터 수준 높게의 구멍이 육각형으로 결성되어 있다고 하며 뜨거운 물로 구멍을 뚫고 전자 장치로 채워져 있다고 합니다. 그것의 목적은 대부분 궤적도 없이 지구를 통해 우주와 위상에서 드물게 오는 유령 같은 작은 입자인 중성미자의 깜박임을 알아차리는 것이예요.

4년 전 IceCube는 과학자들이 태양계 바깥쪽의 중성미자 소스에 대한 첫 번째 힌트를 찾는 데 도움을 주고있습니다 이제 두 번째로 IceCube 과학자들은 약 4,700만 광년 떨어진 은하인 NGC 1068에서 출현하는 멀리 여행하는 중성미자의 분수를 정확하게 찾아냈습니다. 11월 3일 사이언스 저널에 발표된 그들의 결과는 추가 확인이 필요하더라고요. 그렇지만 이러한 관측이 정확하다면 천문학자들이 우주의 어디에서 중성미자가 일어나는지 간파하는 데 중요시되는 과정이라고 합니다. 그리고 흥미롭게도 NGC 1068은 IceCube의 첫 번째 용의자와 무척 달라요.

중성미자는 작은 유령이예요. 일부 추산에 의하면 매초 100조 개가 몸을 통과하며 사실상 그 중 어떤 것도 몸의 원자와 상호 작용하지 않아요. 양성자 및 전자와 같은 하전 입자와는 달리 중성미자는 전자기의 당기기와 밀기에 면역이 있다고 합니다. 뉴트리노는 질량이 너무 작아 수년 동안 물리학자들은 질량이 도무지하다고 생각했답니다.

 

태양에서 분출되는 중성미자

우리가 우주에서 보는 거의의 중성미자는 태양에서 분출됩니다. 그렇지만 과학자들은 태양계 바깥 부분에서 오는 한층 더 더 미적지근한 유형의 중성미자에 특히나관심이 있고요. 천문학자들에게 IceCube는 소원을 드러냅니다. 연구원들이 멀리 떨어진 중성미자를 관찰할 수 있다라고 하면, 그들은 흔하게 빛이 통과하지 못하는 가스와 먼지 구름을 통해 볼 수 있다고 합니다.

IceCube의 임무는 태양 중성미자보다 한층 더 더 많은 에너지로 지구에 육박하는 중성미자를 찾는 것이고요. 남극에 있겠지만 IceCube는 실제로 북반구를 강타하는 중성미자에 초점을 맞춥니 다 . IceCube의 탐지기는 중성미자가 이양하는 계획을 식별하려고 하더라고요. IceCube가 아래쪽을 가리키는 입자를 감지하면 과학자들은 지구 대기를 계속적으로 강타하는 난폭한 우주 방사선 정전기와 이를 식별하기 위하여 고군분투하고요. 것과 상반되게 IceCube가 위쪽을 가리키는 입자를 감지 하면 과학자들은 그 입자가 북쪽에서 왔으며 얼음 감지기에 부딪히기 전에 지구의 대다수를 통과했음을 압니다.

 

“우리는 2013년에 우주에서 우리에게 육박하는 중성미자를 발견 했다고 합니다 . 중성미자를 찾는 것은 이미 어렵습니다. 그들이 어디에서 왔는지 찾는 것은 한층 더 더 어렵습니다. 중성미자 시초를 식별하려면 완료하는 데 몇 년이 걸릴 수 있는 어려운 데이터 분석이 필요해요.

최종적으로 이것은 IceCube의 첫 번째 식별이 아니라고 합니다. 2018년에 과학자들은 IceCube 데이터를 기존 망원경의 관측과 대조하여 50억 광년 이상 떨어진 TXS 0506+56이라고 부르는할 수 있는 중성미자 소스를 찾아냈습니다. TXS 0506+56은 천문학자들이 블래자라고 호출하는 것의 한 예이라고 합니다. 지구 방법으로 직접 제트를 분출하는 중앙 블랙홀이 있는 멀리 떨어진 고에너지 은하이예요. 그것은 시끄럽고 밝으며 천문학자들이 중성미자를 생성했다고 생각한 것과 정확하게 같은 부류의 물체이고요.

그렇지만 모든 사람이 자신이 전체 그림을 지참하고 있다고 확신해서는 아니라고 합니다. “해석은 논쟁의 가망이 있어요”라고 새 논문의 저자가 아닌 펜실베니아 주립 대학의 물리학자 Kohta Murase 는 말해요. “많은 연구자들은 하늘의 다른 방향에서 오는 고에너지 중성미자의 시초를 설명하기 위하여 다른 소스 클래스가 요청된다고 생각해요.” 고로 IceCube 과학자들이 일을 시작했답니다. 그들은 2011년부터 2020년까지 9년간의 IceCube 관측을 통해 남김없이 뒤졌어요. TXS 0506+56과 같은 블라자는 감마선 급류를 분출하는 추세이 있으니까 연구원들은 중성미자를 불리는 감마선 소스와 일치시키기 위해 했다고 합니다.

NGC 1068(M77이라고도 함)은 우리로부터 약 4,700만 광년 쇠락하여 있으며 우리 은하와 다르지 않아요. 은하수처럼 나선 모양이고요. 은하수와 같은 식으로 중심부에 초대질량 블랙홀이 있어요. 일부 천문학자들은 그것을 중성미자 근원으로 의심했으나 어느 예증도 찾기 어려웠습니다. 그 블랙홀은 천체 물리학자들이 우주선이라고 불러내는 것의 급류를 생성해요. 이름에도 구애되지 않고(처음 알게된 과학자들은 광선이라고 생각했답니다) 우주선은 실제로 대부분 빛의 속도로 우주를 돌진하는 초에너지 양성자 및 원자핵이예요.

그렇지만 은하수 중심에 있는 블랙홀과 다른것처럼 NGC 1068의 블랙홀은 두꺼운 가스와 먼지 베일 뒤에 가려져 있어 많은 감마선을 차단하더라고요. 그것은 중성미자가 어디에서 왔는지에 대한 오래된 그림을 복잡하게 만든다고 천문학자들은 말하더라고요. “이것이 핵심 문제이라고 합니다.”라고 Halzen은 말하고요. “우리가 감지한 소스는 고에너지 감마선에서는 보이지 않아요.”

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