ตามล่าหาแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกสั้นลง

ตามล่าหาแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกสั้นลง

แทนที่จะไขปริศนาอายุครึ่งศตวรรษ นักวิทยาศาสตร์ได้โยนโคลนเล็กน้อยลงในแอ่งน้ำของผู้ต้องสงสัยที่มืดมิดอยู่แล้วซึ่งอยู่เบื้องหลังรังสีคอสมิกพลังงานสูง ผลลัพธ์ใหม่จาก IceCube Collaboration ทำให้เกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับการระเบิดของรังสีแกมมาในฐานะผู้ผลิตอนุภาคลึกลับที่พร้อมจะโจมตีโลกด้วยพลังงานที่เกิน 10 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ห้องทดลอง IceCube (ดังภาพ) ตั้งอยู่บนขั้วโลกใต้ แต่ถูกฝังไว้ใต้น้ำแข็งเป็นกล้องโทรทรรศน์ตรวจจับนิวตริโนขนาดใหญ่ที่บรรจุพื้นที่หนึ่งลูกบาศก์กิโลเมตร การทดลองใหม่ไม่ได้ตรวจพบนิวตริโนหลังจากการระเบิดของรังสีแกมมา ซึ่งคาดว่าเป็นแหล่งกำเนิดรังสีคอสมิกที่มีพลัง

ส. ลิดสตรอม/NSF

แต่หลักฐานมีช่องว่างบางส่วน และหากนักทฤษฎีปรับสมการที่อธิบายวัตถุจักรวาลใหม่ การระเบิดของรังสีแกมมาก็อาจยังอยู่ในรายการ นักวิทยาศาสตร์รายงานในวันที่ 19 เมษายนในNature

งานใหม่นี้อิงจากผลลัพธ์จากกล้องโทรทรรศน์นิวตริโน IceCube ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับลูกบาศก์กิโลเมตรที่ฝังอยู่ใต้ขั้วโลกใต้ ในช่วงเวลาสองปี กล้องโทรทรรศน์ไม่พบนิวตริโนใดๆ ที่คาดว่าจะมาถึงหลังจากการระเบิดของรังสีแกมมา 307 ครั้ง นิวตริโนทำหน้าที่เป็นตัวแทนที่บ่งชี้ว่ามีการผลิตรังสีคอสมิก

Abigail Vieregg กล่าวว่า “การระเบิดของรังสีแกมมาอย่างใดอย่างหนึ่งไม่สามารถเป็นแหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษได้ทั้งหมด หรือจะต้องมีฟิสิกส์บางอย่างเกิดขึ้นภายในการระเบิดของรังสีแกมมาที่ทำให้การผลิตนิวตริโนแตกต่างไปจากที่นักวิทยาศาสตร์คาดไว้” Abigail Vieregg กล่าว นักฟิสิกส์ที่ Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ในเคมบริดจ์ แมสซาชูเซตส์

รังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษ ซึ่งจริง ๆ 

แล้วมีประจุเป็นอนุภาคย่อยของอะตอม มาถึงโลกด้วยพลังงานที่สร้างขึ้นภายใน Large Hadron Collider ของ CERN หลายล้านเท่า นับตั้งแต่ตรวจพบรังสีเหล่านี้ครั้งแรกในปี 2505 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นหาเครื่องเร่งอนุภาคทางดาราศาสตร์ที่รังสีมา ซึ่งเป็นวัตถุที่สามารถเหวี่ยงอนุภาคซุปเปอร์ข้ามจักรวาลได้

นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ นาธาน ไวท์ฮอร์น ผู้เขียนร่วมด้านการศึกษาที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน กล่าวว่า “คุณคาดหวังว่ามันจะเป็นอะไรที่ร้ายแรงมาก การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นผู้ต้องสงสัยหลัก

เป็นเวลาสองปีที่นักวิทยาศาสตร์ของ IceCube รอคอยอย่างมีความหวังสำหรับนิวตริโนที่จะมาถึงหลังจากรังสีแกมมาระเบิด นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่การค้นหาประเภทย่อยของมิวออน ซึ่งทิ้งรอยเท้ายาวที่ชี้ไปทางบ้าน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และผู้เขียนร่วม Spencer Klein จาก Lawrence Berkeley National Laboratory ในเบิร์กลีย์ รัฐแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า “หากเราวัดทิศทางการมาถึงของโลก เราสามารถมองย้อนกลับไปและดูว่าพวกมันมาจากไหน”

แต่ไม่มีนิวตริโนเข้ามา

“ฉันค่อนข้างจะคิดว่าเป็นเพราะการระเบิดของรังสีแกมมาไม่ใช่แหล่งกำเนิดของรังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษในจักรวาล” ไคลน์กล่าว

ไคลน์และไวท์ฮอร์นชี้ไปที่นิวเคลียสของดาราจักรที่เป็นเครื่องเร่งความเร็วจักรวาลต่อไป แกนที่ลุกโชติช่วงเหล่านี้มีหลุมดำขนาดมหึมาที่หมุนวน ยักษ์ที่กินแสงและสสารในขณะที่พ่นไอพ่นที่มีพลังซึ่งสามารถยิงรังสีคอสมิกมายังโลกได้

Vieregg และคนอื่นๆ คิดว่ายังเป็นไปได้ที่การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นตัวการ แต่บอกว่าทฤษฎีที่เกี่ยวข้องจะต้องได้รับการแก้ไขใหม่ การไม่ตรวจจับนิวตริโนของ IceCube น่าจะช่วยได้ Peter Gorham นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาวายที่ Manoa กล่าวว่า “การวัดค่าศูนย์เป็นส่วนสำคัญมากที่สุด “แต่เราไม่ต้องการที่จะทำอย่างนั้นตลอดไป”

ถ้าไม่ใช่รังสีแกมมาระเบิด หรือนิวเคลียสของดาราจักรที่กำลังเร่งรังสีคอสมิก แล้วอะไรล่ะ? “ฉันไม่รู้” เจมส์ บัคลีย์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเมืองเซนต์หลุยส์กล่าว “ฉันจะเลือกสิ่งที่ธรรมดาที่สุดที่ฉันคิดได้”

แนะนำ : ข่าวดารา | กัญชา | เกมส์มือถือ | เกมส์ฟีฟาย | สัตว์เลี้ยง