العثور على أصل “جسيمات الأشباح” التي تمر عبر أجسادنا وكواكبنا

من المحتمل أن تنشأ “جسيمات الأشباح” في الفضاء السحيق من نوى مجرية تغذيها الثقوب السوداء الهائلة، وفقا لدراسة جديدة يمكن أن تكشف لغز هذه الجسيمات دون الذرية التي تشكلت قبل الكون.

وحيرت الجسيمات الشبحية، أو النيوترينوات، العلماء منذ اكتشافها لأول مرة في عام 1956 لأنها لا تمتلك كتلة وبالكاد تتفاعل مع المادة.

وهذه الجسيمات الصغيرة بدون شحنة كهربائية وتتسابق عبر الكون تقريبا غير متأثرة بالأشياء أو القوى الطبيعية، لكنها ثاني أكثر الجسيمات شيوعا على الأرض بعد الفوتونات.

وتعرف نواة المجرة، المعروفة باسم blazars، بأنها مجرات ذات ثقوب سوداء هائلة في مركزها ويتم وضعها مع نفاثاتها الموجهة مباشرة إلى الأرض.

وحدد فريق من الباحثين بقيادة جامعة فورتسبورغ مصدر الجسيمات الشبحية من خلال الإحالة المتقاطعة لبيانات مسارات الجسيمات وموقع جامعة فورتسبورغ في الكون.

ووجدوا أن 10 من 19 من النقاط الساخنة للنيوترينو كانت من البلازارات.

وتعد مهمة الكشف عن غموض جسيمات الأشباح أمر حيوي لأنها ستوفر فهما أفضل لكيفية تطور المادة من جسيمات بسيطة إلى جسيمات معقدة خلقت كل شيء من حولنا.

وفي وسط معظم المجرات، بما في ذلك مجرتنا، يوجد ثقب أسود هائل ينتج عنه قرص من الغاز والغبار والحطام النجمي حوله.

وعندما تسقط المواد الموجودة في القرص باتجاه الثقب الأسود، يمكن تحويل طاقتها الجاذبية إلى ضوء، ما يجعل مراكز هذه المجرات شديدة السطوع ويؤدي إلى تسميتها نوى المجرة النشطة (AGN).

وعندما تقع مجرة ​​بطريقة تتجه بها نفاثاتها نحو الأرض، يطلق عليها اسم Blazar وهذه هي النظرية الجارية لما ينتج عنه جسيمات الأشباح.

وتم تحديد هذا الاستنتاج من قبل الباحثين الذين جمعوا البيانات من مرصد IceCube Neutrino في القارة القطبية الجنوبية، وهو أكثر كاشفات النيوترينو حساسية على الأرض، في عامي 2008 و2015.

ثم تمت مقارنة هذا مع BZCat، وهو كتالوج يضم أكثر من 3500 عنصر من المحتمل أن تكون بلازارات.

وأظهرت النتائج أن 10 من أصل 19 نقطة ساخنة من IceCube الموجودة في السماء الجنوبية نشأت على الأرجح من البلازارات.

وقالت الدكتورة أندريا تراماسيري، الباحثة في قسم علم الفلك بجامعة جنيف، في بيان: “اكتشاف مصانع النيوترينو عالية الطاقة يمثل علامة فارقة في الفيزياء الفلكية. إنها تضعنا خطوة للأمام في حل لغز أصل الأشعة الكونية الذي يعود إلى قرن من الزمان”.

وتم اكتشاف النيوترينو عالي الطاقة لأول مرة في 22 سبتمبر 2017 بواسطة مرصد IceCube، وهو منشأة ضخمة غرقت على بعد ميل تحت القطب الجنوبي.

والتقطت شبكة من أكثر من 5000 جهاز استشعار فائق الحساسية الضوء الأزرق المميز “Cherenkov” المنبعث من تفاعل النيوترينو مع الجليد.

ويُعتقد أن النيوترينو تم إنشاؤه بواسطة أشعة كونية عالية الطاقة من نفاثات تتفاعل مع المواد القريبة.