„Ekstremalios visatos“ mįslė gilėja

Paslaptis, gaubiantis didžiausios energijos dalelių visatoje šaltinius, dabar dar pagilėjo, mat mokslininkai vieną jų atmetė, praneša BBC.

Dalelių, vadinamų kosminiais spinduliais, energija kartais būna milijonus kartų didesnė nei pasiekiama didžiausiuose dalelių greitintuvuose Žemėje.

Astrofizikai mano, kad tokie spinduliai gali sklisti tik iš dviejų šaltinių – supermasyvių juodųjų skylių aktyviose galaktikose ar taip vadinamų gama spindulių pliūpsnių. 

Tačiau žurnale „Nature“ skelbiamas tyrimas pastarąjį šaltinį atmetė. 

Gama spindulių pliūpsniai yra ryškiausiai žinomi įvykiai, tačiau jų šaltiniai – diskusijų klausimas. Per keletą valandų jie gali paskleisti daugiau energijos nei Saulė per visą savo gyvavimo laiką. 

Kompiuteriniai modeliai numato, kad gama spindulių pliūpsniai gali būti kosminių spindulių, daugiausiai susidedančių iš subatominių dalelių protonų, judančių neįtikėtinai dideliu greičiu, šaltiniai. 

Tačiau taip pat teigta, kad jie turėtų sukurti neutrinų, dalelių, kurios, kaip neseniai paskelbta, esą keliavo greičiau nei šviesa, srautus. 

Taigi tyrėjai, dirbantys su „IceCube“ neutrinų teleskopu, leidosi ieškoti neutrinų pėdsakų, kurie sutapo su gama spindulių pliūpsnių matavimais, kuriuos aptiko „Fermi“ ir „Swift“ kosminiai teleskopai. Tačiau neutrinų jie ten nerado. 

Tai leidžia manyti, kad aktyvūs galaktikų branduoliai, kur slypi supermasyvios juodosios skylės, greičiausiai yra kosminių spindulių šaltinis. 

Turint omenyje tai, kad neutrinų sąveikos su įprasta medžiaga tikimybė yra labai maža, „IceCube“ yra didžiulių proporcijų neutrinų detektorius. 

Jis įrengtas Pietų ašigalyje ir susideda iš daugiau kaip 5 tūkst. optinių jutiklių, išdėliotų kubiniame kilometre ledo. Kiekvienas jų laukia trumpo mėlyno šviesos žybsnio, atsirandančio tuomet, kai neutrinas atsitrenkia į atomo branduolį lede. 

Nuo 2008 iki 2010 metų vidurio, kai buvo vykdomi matavimai, užfiksuota 300 gama spindulių pliūpsnių, tačiau „IceCube“ mokslininkai neaptiko nė vieno iš aštuonių neutrinų, kurie, kaip prognozuota, turėjo būti užfiksuoti gama spindulių pliūpsnių metu. 

Modeliai, leidžiantys tai prognozuoti, spėlioja apie intensyviausius, didžiausios energijos procesus, kuriuos fizika gali įsivaizduoti. 

Kadangi šiuose modeliuose yra vos keletas pamatuotų spėjimų, gama spindulių pliūpsnių kaip didžiausios energijos kosminių spindulių šaltinio visiškai atmesti negalima. Galbūt neutrinai sukuriame ne tokiais kiekiais, kokių tikisi mokslininkai. 

Nepaisant to, Julie McEnery, „Fermi“ kosminio teleskopo projekto mokslininkė, kuri tyrime nedalyvavo, teigia, kad „IceCube“ daryti astrofiziškai reikšmingus matavimus – didelis proveržis“. 

„Tai yra pagrindinis klausimas. Kosminių spindulių kilmė yra vienas iš seniausių klausimų astrofizikoje, o ypač didelės energijos spinduliai yra ypatingai įdomūs“, – teigė ji.