เซ็กซี่บาคาร่า นักวิทยาศาสตร์ติดตามอนุภาคพลังงานสูงลึกลับไปยังบ้านที่อยู่ไกลออกไป อนุภาคลึกลับที่เรียกว่านิวตริโนพุ่งลงมายังโลกจากอวกาศอย่างต่อเนื่อง ไม่มีใครรู้แน่ชัดว่านิวตริโนพลังงานสูงสุดมาจากไหน ในปีนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้นิ้วชี้ไปที่แหล่งที่เป็นไปได้แหล่งหนึ่ง นั่นคือ สัญญาณจักรวาลอันสดใสที่เรียกว่า blazar การค้นพบนี้สามารถเริ่มต้นสาขาดาราศาสตร์ใหม่ที่รวมข้อมูลที่รวบรวมได้จากนิวตริโนและแสง
เริ่มต้นด้วยนิวตริโนพลังงานสูงหนึ่งตัวซึ่งพบเห็นเมื่อวันที่ 22 กันยายน 2017
โดยหอสังเกตการณ์ IceCube เครื่องตรวจจับอนุภาคขนาดยักษ์ที่มีเซ็นเซอร์หลายพันตัวฝังอยู่ลึกลงไปในน้ำแข็งที่ขั้วโลกใต้ เมื่อได้รับการแจ้งเตือนจาก IceCube นักดาราศาสตร์ก็สังเกตเห็นเปลวไฟจากก้อนไฟที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 4 พันล้านปีแสง นิวตริโนมาจากบริเวณเดียวกันของท้องฟ้า ด้วยการจับคู่กันของเวลาและช่องว่างระหว่างนิวตริโนกับแสงของบลาซาร์ นักวิทยาศาสตร์ในปี 2018 ได้ระบุให้เบลลาซาร์เป็นแหล่งที่น่าจะเป็นไปได้ของอนุภาค ( SN: 8/4/18, p. 6 )
Meg Urry นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยเยลกล่าวว่า “ผู้คนต่างคาดหวังการค้นพบแบบนี้มานานหลายทศวรรษ
Blazars เป็นพื้นที่ใช้งานที่ศูนย์กลางของกาแลคซีที่พ่นสสารพลังงานสูงและแสงพุ่งเข้าหาโลก ทั้งกล้องโทรทรรศน์อวกาศรังสีแกมมาที่โคจรรอบโลกและรังสีแกมมาในบรรยากาศหลักหรือ MAGIC กล้องโทรทรรศน์ในหมู่เกาะคานารีรายงานว่า blazar ได้วูบวาบอย่างรุนแรงในรังสีแกมมา ซึ่งเป็นแสงพลังงานสูงประเภทหนึ่ง ที่เวลาประมาณ ในเวลาเดียวกับที่ตรวจพบนิวตริโน
หลังจากรวบรวมข้อมูลเก่า นักวิจัยของ IceCube พบหลักฐานของนิวตริโนเพิ่มเติมจากตำแหน่งของเบลซาร์บนท้องฟ้า ด้วยนิวตริโนที่เกินมาเหล่านี้ นักวิจัยจึงเชื่อในที่สุดว่า blazar นั้นให้กำเนิดนิวตริโน
ไม่เพียงแต่คำใบ้ในการตรวจจับแหล่งที่มาของอนุภาคในอวกาศที่มีพลังงานสูงเป็นอย่างน้อยเท่านั้น แต่ยังสอนนักฟิสิกส์สองสามอย่างเกี่ยวกับ blazars ด้วย นักวิทยาศาสตร์ไม่แน่ใจว่าสิ่งที่ระเบิดออกมาเป็นอนุภาคประเภทใด แต่การตรวจจับพบว่าไอพ่นประกอบด้วยโปรตอน นั่นเป็นเพราะนักวิทยาศาสตร์รู้ว่านิวตริโนใดๆ จาก blazar จะต้องถูกผลิตขึ้นร่วมกับโปรตอน
การค้นพบนี้ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า การค้นพบนี้สามารถเติมพลังให้กับสนามที่เพิ่งตั้งไข่ ซึ่งเรียกว่าดาราศาสตร์นิวทริโนแบบมัลติเมสเซนเจอร์ เพื่อเปิดเผยความลับของจักรวาล ไม่ว่าจะจากเบลซาร์หรือแหล่งอื่นๆ นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Kohta Murase จาก Penn State กล่าวว่า “เราสามารถใช้นิวตริโนเป็นเครื่องมือตรวจสอบที่สำคัญมาก” เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับวัตถุที่คายพวกมันออกมา ตัวอย่างเช่น นักวิจัยอาจมองเห็นนิวตริโนจากการชนกันของดาวนิวตรอนสองดวงเช่นเดียวกับที่ตรวจพบโดย Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO ในปี 2017 ( SN: 11/11/17, p. 6 ) IceCube ไม่เห็นนิวตริโนใด ๆ จากเหตุการณ์นั้น แต่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์มีความหวังว่าการชนกันของดาวนิวตรอนในอนาคตจะทำให้ได้รับเงินรางวัลจากนิวทริโน
ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะมั่นใจอย่างเต็มที่ว่า blazars สามารถระเบิดนิวตริโนพลังงานสูงได้
นักวิจัยจำเป็นต้องตรวจจับอนุภาคที่เจ้าเล่ห์มากกว่านี้ Murase กล่าว เพื่อปรับปรุงการตรวจจับ การอัพเกรดเป็น IceCube จะทำให้เครื่องตรวจจับมีขนาดใหญ่ขึ้น 10 เท่า และน่าจะพร้อมใช้ภายในกลางปี 2020 ฟรานซิส ฮัลเซน ผู้นำของ IceCube และนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน กล่าว หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดี ในไม่ช้าอนุภาคเล็กๆ อาจเปิดเผยความลับจากมุมใหม่ของจักรวาล
ดาราจักรสีจางในภาพลูกอ๊อดอาจเป็นตัวแทนของกลุ่มดาราจักรยุคใหม่ หลังจากวิเคราะห์ความสว่างของกาแล็กซีแบ็คกราวด์ที่ความยาวคลื่นต่างกันสามช่วงแล้ว ทีมงานของฟอร์ดประเมินว่าวัตถุชิ้นหนึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 12.5 พันล้านปีแสง จากการประมาณการอายุของเอกภพในปัจจุบัน (ดู “ดาวจางรับบทบาทใหม่” ในฉบับสัปดาห์นี้: ดาวจางรับบทบาทใหม่: ฮับเบิลมองการณ์ไกล ) แสงที่มาถึงฮับเบิลเผยให้เห็นว่าดาราจักรมีลักษณะอย่างไรเมื่อ จักรวาลมีอายุเพียงพันล้านปี ฟอร์ดคาดการณ์ด้วยการจ้องไปที่ท้องฟ้าเป็นเวลานานขึ้น ACS สามารถค้นหากาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปได้
ภาพ ACS อีกภาพหนึ่งแสดงให้เห็นการชนกันของดาราจักรชนิดก้นหอยสองกาแล็กซีซึ่งมีลำตัวและหางที่โค้งมนกระตุ้นให้นักดาราศาสตร์เรียกพวกมันว่าหนู กล้องจับภาพกาแลคซี่ต่างๆ ได้ประมาณ 150 ล้านปีหลังจากที่พวกเขาปัดข้างกันและกันเป็นครั้งแรก ตามการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์โดย Joshua Barnes แห่งมหาวิทยาลัยฮาวายในโฮโนลูลูและ John E. Hibbard จากหอดูดาวดาราศาสตร์วิทยุแห่งชาติในชาร์ลอตส์วิลล์ รัฐเวอร์จิเนีย
การจำลองทำนายว่าในเวลาประมาณ 400 ล้านปี หนูจะรวมตัวเป็นดาราจักรวงรีเดียว ชะตากรรมที่คล้ายคลึงกันอาจเกิดขึ้นในกาแลคซีของเรา ซึ่งคาดว่าจะชนกับแอนโดรเมดา เพื่อนบ้านที่เป็นเกลียวที่ใกล้ที่สุด ในอีกหลายพันล้านปีข้างหน้า
ในการบรรยายสรุป นักดาราศาสตร์รายงานความสำเร็จครั้งที่สอง ตู้เย็นแบบกลไกรุ่นทดลองซึ่งติดตั้งโดยนักบินอวกาศเมื่อต้นเดือนมีนาคม ได้ชุบชีวิตกล้องอินฟราเรดใกล้อินฟราเรดและเครื่องสเปกโตรกราฟหลายวัตถุของฮับเบิล และ NASA คาดว่าจะเผยแพร่ภาพในต้นเดือนมิถุนายน เซ็กซี่บาคาร่า
