धमाके करने वाले प्रोटॉन को गति प्रदान करने वाले धमाकों से कलात्मक प्रतिनिधित्व मिलता है, जो बदले में न्यूट्रिनो और गामा किरणों को उत्पन्न करता है। न्यूट्रिनोस हमेशा हैड्रोन प्रतिक्रियाओं का परिणाम होते हैं। गामा किरणें हैड्रॉन और विद्युत चुम्बकीय बातचीत दोनों में दिखाई दे सकती हैं।विज्ञान के सबसे महान रहस्यों में से एक ब्रह्मांड में मौजूद न केवल वस्तुओं की परिभाषा है, बल्कि संकेतों के स्रोत भी हैं जो हम पृथ्वी पर यहां तय करते हैं। सौ से अधिक वर्षों के लिए, हमने जाना है कि ब्रह्माण्डीय किरणें ब्रह्माण्ड को डुबोती हैं: उच्च ऊर्जा वाले कण जिनके स्रोत हमारी गैलेक्सी की सीमाओं से बहुत परे हैं। और यद्यपि इन कणों के कुछ स्रोतों की पहले ही पहचान की जा चुकी है, उनमें से अधिकांश, जिनमें वे सबसे ऊर्जावान हैं, एक रहस्य बने हुए हैं।
और इसलिए, यह स्थिति बदल गई है। 22 सितंबर, 2017 को आइसक्यूब सहयोग ने दक्षिण ध्रुव पर पहुंचने वाले अल्ट्राहिग-एनर्जी न्यूट्रिनो की खोज की और उनके स्रोत को निर्धारित करने में सक्षम था। जब गामा रेंज में काम करने वाले कई दूरबीनों को एक ही बिंदु पर निशाना बनाया गया था, तो उन्होंने न केवल सिग्नल देखा, बल्कि
उस पल में चमकने वाले धमाके को भी
पहचान लिया । अंत में, मानवता ने कम से कम एक स्रोत की खोज की है जो इन अति-ऊर्जावान ब्रह्मांडीय कणों को बनाता है।
जब ब्लैक होल पदार्थ का भक्षण करते हैं, तो वे एक अभिवृद्धि डिस्क और दोनों ध्रुवों से उत्पन्न जेट बनाते हैं, जो इसे लंबवत करते हैं। जब एक सुपरमेसिव ब्लैक होल की एक धारा हम पर इंगित करती है, तो हम इसे एक धब्बा कहते हैं, और एक विशेष मामले में यह बीएल छिपकली की वस्तु थी। अब उन्हें कॉस्मिक किरणों और उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का मुख्य स्रोत माना जाता है।ब्रह्मांड, जहां भी हम देखते हैं, उन चीजों से भरा होता है जिन्हें देखा जा सकता है और जिनके साथ आप बातचीत कर सकते हैं। आकाशगंगाओं, तारों, ग्रहों, और यहां तक कि लोगों को मिलाकर पदार्थ गिरता है। विकिरण पूरे ब्रह्मांड को प्रवाहित करता है, पूरे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम को कवर करता है। और अंतरिक्ष के हर घन सेंटीमीटर में आप एक छोटे द्रव्यमान के साथ सैकड़ों भूतिया कणों को पा सकते हैं, जिन्हें न्यूट्रिनो के रूप में जाना जाता है।
बहुत कम से कम, उन्हें पाया जा सकता है यदि वे सामान्य मामले के साथ अक्सर बातचीत करते हैं, जिसके साथ हम जानते हैं कि कैसे निपटना है। लेकिन इसके बजाय, न्यूट्रिनोस एक प्रकाश-वर्ष-मोटी सीसे की दीवार से गुजर सकता है, और 50/50 के बराबर किसी भी कण से टकराने की संभावना है। 1930 में उनके अस्तित्व में आने के कुछ दशकों बाद, हम उन्हें ढूंढ नहीं पाए।
प्रायोगिक आरए -6 परमाणु रिएक्टर, पानी में प्रकाश की तुलना में तेजी से आगे बढ़ने वाले कणों के कारण विशेषता चेरनकोव विकिरण दिखा रहा है। न्यूट्रिनोस (या, अधिक सटीक रूप से, एंटीन्यूट्रिनो), जो अस्तित्व की परिकल्पना 1930 में पाउली द्वारा पहली बार सामने रखी गई थी, 1956 में एक समान परमाणु रिएक्टर में खोज की गई थी।1956 में, हमने पहली बार परमाणु रिएक्टरों के बगल में डिटेक्टरों को रखकर उनकी खोज की, जहां वे दिखाई दिए थे। 1960 के दशक में, हमने पर्याप्त रूप से बड़े डिटेक्टरों का निर्माण किया - भूमिगत, अन्य प्रदूषणकारी कणों से सुरक्षित - सूर्य में दिखाई देने वाले न्यूट्रिनो को खोजने के लिए, और जो कि वातावरण के साथ कॉस्मिक किरणों के टकराव से उत्पन्न होते हैं।
फिर 1987 में, हमारे पास सुपरनोवा विस्फोट के रूप में केवल एक सुखद आश्चर्य ने हमें वहां से उड़ान भरने वाले न्यूट्रिनो का पता लगाने की अनुमति दी। प्रयोगों
ने एक पूरी तरह से अलग उद्देश्य के लिए काम किया ,
एसएन 1987 ए से न्यूट्रिनो की खोज की, और कई दूतों के खगोल विज्ञान के युग की शुरुआत की। जहां तक हम बता सकते हैं, न्यूट्रिनों ने प्रकाश की गति से अप्रभेद्य ऊर्जा के साथ ब्रह्मांड के माध्यम से उड़ान भरी।
बड़े मैगेलैनिक बादल में स्थित एक 1987a सुपरनोवा के अवशेष हमसे 165,000 प्रकाश वर्ष दूर हैं। तथ्य यह है कि पहला संकेत आने से कुछ समय पहले न्यूट्रिनो ने हमें बताया था कि न्यूट्रिनो आंदोलन की गति के बारे में स्टार की परतों के माध्यम से प्रकाश के प्रसार के लिए लगने वाले समय के बारे में अधिक बताया गया है, जो प्रकाश की गति से अप्रभेद्य था। स्पष्ट रूप से, न्यूट्रिनो, प्रकाश और गुरुत्वाकर्षण समान गति से चलते हैं।लगभग 30 वर्षों तक, इस सुपरनोवा के न्यूट्रिनो सौर मंडल के बाहर से आने वाले एकमात्र न्यूट्रिनो थे, न कि आकाशगंगा की सीमा का उल्लेख करने के लिए। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि हमने न्यूट्रिनो को दूर के स्रोतों से स्वीकार नहीं किया है; इसका सीधा सा मतलब था कि हम उनकी तुलना आकाश में किसी ज्ञात स्रोत से नहीं कर सकते थे। हालांकि न्यूट्रिनो पदार्थ से बहुत कमजोर रूप से प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन ऊर्जा बढ़ने के साथ प्रतिक्रिया की संभावना बढ़ जाती है।
और यहाँ
आइसक्यूब वेधशाला खेल में आती है।
आइसक्यूब वेधशाला, अपनी तरह का पहला न्यूट्रिनो वेधशाला, जिसे अंटार्कटिक की बर्फ के नीचे इन मायावी उच्च-ऊर्जा कणों का निरीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।दक्षिण ध्रुव की बर्फ के नीचे दीप, आइसक्यूब के अंदर एक घन किलोमीटर का ठोस पदार्थ है जो इन लगभग द्रव्यमान वाले न्यूट्रिनो को खोजने में मदद करता है। जब न्यूट्रिनो पृथ्वी से गुजरते हैं, तो हमेशा एक मौका होता है कि वे वहां के कण के साथ प्रतिक्रिया करेंगे। बातचीत कणों की बौछार की उपस्थिति का कारण बनेगी, जिसे डिटेक्टरों पर अस्पष्ट निशान छोड़ना चाहिए।
एक न्यूट्रिनो ने एक माध्यमिक कण जारी करके एक बर्फ के अणु के साथ कैसे प्रतिक्रिया की चित्रण - एक म्यूऑन - एक सापेक्ष गति से बर्फ में घूम रहा है, और नीली रोशनी का निशान छोड़ रहा हैIceCube के संचालन के छह वर्षों में, डिटेक्टरों ने 100 से अधिक TeV की ऊर्जा के साथ 80 से अधिक उच्च-ऊर्जा स्थान वाले न्यूट्रिनो का पता लगाया है: यह लार्ज हैडर कोलाइडर के किसी भी कणों द्वारा प्राप्त उच्चतम ऊर्जा मूल्यों की तुलना में 10 गुना अधिक है। उनमें से कुछ भी पीईवी पैमाने के करीब पहुंच गए, जो आज ज्ञात मूल कणों के सबसे भारी बनाने के लिए आवश्यक ऊर्जा की तुलना में एक हजार गुना अधिक ऊर्जा तक पहुंचते हैं।
पृथ्वी पर आने वाले बाहरी अंतरिक्ष से इन सभी न्यूट्रिनो के बावजूद, अब तक हम उनकी तुलना आकाश के किसी स्रोत से नहीं कर सके, जिसका स्थान हमें निश्चित रूप से पता होगा। इन न्यूट्रिनो की खोज एक अद्भुत उपलब्धि है, लेकिन हम यह नहीं समझ पाएंगे कि कौन सी प्रक्रिया उन्हें उत्पन्न करती है, जब तक कि हम उनकी तुलना ब्रह्मांड की एक वास्तविक, अवलोकन योग्य वस्तु में करने में सक्षम नहीं होते हैं - उदाहरण के लिए, एक जिसे हम विद्युत चुम्बकीय विकिरण में भी देख सकते हैं।
जब एक न्यूट्रिनो शुद्ध अंटार्कटिक बर्फ के कणों के साथ बातचीत करता है, तो यह द्वितीयक कण उत्पन्न करता है जो ब्लू लाइट के निशान को छोड़ देता है क्योंकि यह आइसक्यूब से गुजरता हैसिद्धांतकारों को विचारों के साथ आने में कोई समस्या नहीं थी, उदाहरण के लिए:
- हाइपरनोवा , सुपरनोवा की सबसे चमकदार प्रजाति,
- गामा किरण चमकती है
- ब्लैक होल भड़क जाता है
- क्वैसर, ब्रह्मांड के सक्रिय ब्लैक होल का सबसे बड़ा हिस्सा है।
लेकिन इस मुद्दे को हल करने के लिए सबूत की जरूरत थी।
एक IceCube पर पाया गया एक उच्च ऊर्जा न्यूट्रिनो का एक उदाहरण: 2014 में एक डिटेक्टर के साथ एक 4.45 PeV न्यूट्रिनो टकरा गया।
आइसक्यूब ने ट्रैक किया और हर अल्ट्राहैग-एनर्जी न्यूट्रिनो के बाद रिपोर्ट जारी की। 22 सितंबर, 2017 को इस तरह की एक और घटना देखी गई: आइसक्यूब-170922 ए। रिपोर्ट में, वैज्ञानिकों ने निम्नलिखित की घोषणा की:
22 सितंबर, 2017 को, आइसक्यूब ने एक बहुत ही उच्च ऊर्जा घटना का पता लगाया, जिसमें एक ज्योतिषीय स्रोत होने की उच्च संभावना थी। इस घटना का पता अत्यधिक उच्च ऊर्जा (ईएचई) ने लगाया। आइसक्यूब सामान्य ऑपरेटिंग मोड में था। ईएचई इवेंट आमतौर पर डिटेक्टर के बाहर स्थित एक इंटरेक्शन चोटी के साथ जुड़े होते हैं, जिसमें एक म्यूऑन उत्पन्न होता है जो डिटेक्टर के उच्च स्तर [ऊर्जा] के साथ मात्रा को पार करता है।
कॉस्मिक किरणें कणों के वायुमंडलीय वर्षा , प्रोटॉन और वायुमंडल के परमाणुओं से टकराती हैं, और चेरेनकोव विकिरण के कारण प्रकाश का उत्सर्जन करती हैं। पृथ्वी पर पहुंचने वाले आकाश और न्यूट्रिनो में कॉस्मिक किरणों का अवलोकन करते हुए, हम दोनों घटनाओं के स्रोतों को प्रकट करने के लिए संयोग का उपयोग करते हैं।यह उद्यम न केवल न्यूट्रिनो कणों के लिए, बल्कि सामान्य रूप से कॉस्मिक किरणों के लिए भी दिलचस्प है। इस तथ्य के बावजूद कि हमने पिछले सौ वर्षों में लाखों उच्च-ऊर्जा ब्रह्मांडीय किरणों का अवलोकन किया है, हम उनमें से अधिकांश के स्रोतों को नहीं जानते हैं। और यह प्रोटॉन, नाभिक और न्यूट्रिनो के लिए सच है, दोनों ही उनके स्रोत में निर्मित होते हैं और जो वायुमंडलीय वर्षा से उत्पन्न होते हैं।
इसलिए यह बहुत दिलचस्प था कि, इस घटना के बारे में चेतावनी देने के अलावा, आइसक्यूब ने
आकाशीय निर्देशांक भी
जारी किए, जहां इन न्यूट्रिनो से आने वाले थे:
- आरए: 77.43 डिग्री (-0.80 डिग्री / + 1.30 डिग्री 90% पीएसएफ रोकथाम) J2000
- दिसंबर: 5.72 डिग्री (-0.40 डिग्री / + 0.70 डिग्री 90% पीएसएफ रोकथाम) J2000
और उन्होंने इस वस्तु में विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में बाद के अवलोकन करने की कोशिश करने वाले पर्यवेक्षकों का नेतृत्व किया।
आकाशगंगा के सक्रिय कोर की कलात्मक छवि। अभिवृद्धि डिस्क के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल, डिस्क में लंबवत अंतरिक्ष ऊर्जा के संकरे जेट्स भेजता है। ब्लाजर, हमसे 4 अरब प्रकाश वर्ष, इन कॉस्मिक किरणों और न्यूट्रिनो का स्रोत बन गया है।यह एक धब्बा बन गया: एक सक्रिय राज्य में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल, पदार्थ पर भोजन करना और इसे अविश्वसनीय गति तक पहुंचाना। ब्लेज़र एक ही क्वासर हैं, लेकिन एक महत्वपूर्ण अंतर के साथ। क्वासर किसी भी दिशा में उन्मुख हो सकता है, और ब्लास्टर में से एक जेट हमेशा पृथ्वी पर सीधे निर्देशित होता है। उन्हें ब्लेज़ शब्द से ब्लेज़र्स कहा जाता है, जिसका अर्थ है "चमकने के लिए, उज्ज्वल रूप से जलने के लिए" - वे सीधे हमारी दिशा में चमकते हैं।
इस विशेष धमाके को
TXS 0506 + 056 के रूप में जाना जाता है, और कई वेधशालाएं, जिनमें नासा में फ़र्मी वेधशाला और कैनरी द्वीप में मैजिक ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप शामिल हैं, ने तुरंत गामा किरणों का पता लगाया।
पृथ्वी और अंतरिक्ष में लगभग 20 वेधशालाओं ने पिछले सितंबर में आइसक्यूब डिटेक्टर द्वारा प्रदान किए गए स्थान का उपयोग करके न्यूट्रिनो डिटेक्शन निशान के बाद अवलोकन किए। इससे यह निर्धारित करना संभव हो गया कि वैज्ञानिक उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनों के स्रोत और इसलिए ब्रह्मांडीय किरणों को क्या मानते हैं। न्यूट्रिनो के अलावा, पूरे विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम पर किए गए अवलोकन गामा, एक्स-रे, ऑप्टिकल और रेडियो रेंज में किए गए थे।इसके अलावा, न्युट्रीनो के आगमन पर, यह पता चला है कि इस तरह की वस्तुओं के लिए कणों के सबसे सक्रिय उत्सर्जन के समान है। चूंकि कणों की अस्वीकृति के अपने उच्च और चढ़ाव हैं, इसलिए आइसक्यूब शोधकर्ताओं ने 22 सितंबर, 2017 को प्रकोप से पहले दस वर्षों के अवलोकन के रिकॉर्ड को कंघी किया, जो किसी भी न्यूट्रिनो-संबंधित घटनाओं की तलाश में थे
जो TXS 0506 + 056 पर आ सकते थे ।
उन्हें तुरंत पता चला कि न्यूट्रिनोस इस वस्तु से कई चमक में आया था, जो कई वर्षों तक फैला था। न्यूट्रिनो के अवलोकन को इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रेंज में टिप्पणियों के साथ जोड़कर, हम मज़बूती से यह निष्कर्ष निकालने में सक्षम थे कि उच्च ऊर्जा वाले न्यूट्रिनो हमारे पास ब्लेज़र से आते हैं, और यह कि हमारे पास इतनी विशाल दूरी से भी उनका पता लगाने की क्षमता है। TXS 0506 + 056 हमसे
4 बिलियन प्रकाश वर्ष है।
ब्लाजर TXS 0506 + 056 उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो और कॉस्मिक किरणों का पहला पुष्ट स्रोत है। छवि नक्षत्र ओरियन के बाएं कंधे पर आकाश में स्थित ब्लेज़र के स्थान को दिखाती है।कई "दूत" के साथ एक घटना की एक बड़ी मात्रा में जानकारी एक ही अवलोकन से प्राप्त की जा सकती है:
- यह प्रदर्शित किया गया है कि ब्लेज़र कॉस्मिक किरणों के स्रोतों में से कम से कम एक हैं।
- न्यूट्रिनों की उपस्थिति के लिए, क्षय करने वाले चपरासी की आवश्यकता होती है, जो तेजी से बढ़ने वाले प्रोटॉन के कारण दिखाई देते हैं।
- ब्लैक होल द्वारा प्रोटॉन के त्वरण का पहला पुख्ता प्रमाण।
- TXS 0506 + 056 यूनिवर्स के सबसे चमकीले स्रोतों में से एक है।
- साथ वाली गामा किरणें बताती हैं कि कॉस्मिक न्यूट्रिनो और कॉस्मिक किरणें, कम से कम समय-समय पर एक सामान्य स्रोत हो सकती हैं।
उच्च ऊर्जाओं के ज्योतिषीय स्रोतों द्वारा उत्सर्जित कॉस्मिक किरणें पृथ्वी की सतह तक पहुँच सकती हैं। जब एक ब्रह्मांडीय किरण पृथ्वी के वायुमंडल के एक कण से टकराती है, तो यह कणों की बौछार उत्पन्न करती है, जिसे हम ग्राउंड-आधारित सेंसर के सरणियों का उपयोग करके पता लगा सकते हैं। अंत में, हमने उनके मुख्य स्रोत का खुलासा किया।फ्रांसिस हैलोजन के अनुसार, आइसक्यूब न्यूट्रिनो वेधशाला में शोध के प्रमुख:
दिलचस्प बात यह है कि यह विचार खगोल समुदाय में व्यापक था कि ब्लेज़र को कॉस्मिक किरणों के स्रोत के रूप में माना जा सकता है - और यहाँ यह है ... दुनिया भर में दूरबीनों का निर्माण करने और कई तरंग दैर्ध्य पर एक न्यूट्रिनो डिटेक्टर के साथ खोज करने की क्षमता जैसे IceCube एक नया मील का पत्थर साबित होता है। जिसे वैज्ञानिक "मल्टी-मैसेंजर एस्ट्रोनॉमी" कहते हैं।
कई दूतों के खगोल विज्ञान का युग आधिकारिक रूप से आ गया है, और अब हमारे पास आकाश को देखने के लिए तीन पूरी तरह से स्वतंत्र, पूरक तरीके हैं: प्रकाश, न्यूट्रिनो और गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उपयोग करना। हमने सीखा कि ब्लेज़र, एक बार उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो और कॉस्मिक किरणों को उत्पन्न करने के लिए असंभव उम्मीदवारों के रूप में माना जाता है, वास्तव में दोनों उत्पन्न करते हैं।
रिमोट कैसर 3 सी 279 के कलाकार का विचार। दोनों ध्रुवों से निकलने वाला जेट एक सामान्य घटना है, लेकिन यह बहुत ही कम है कि इस तरह के जेट सीधे हमारे लिए इशारा करते हैं। जब ऐसा होता है, तो हमें एक धब्बा मिलता है - जैसा कि अब पुष्टि की गई है, ब्रह्मांडीय किरणों और उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो का एक स्रोत जो हमने कई वर्षों से देखा है।इस खोज के साथ, एक नया वैज्ञानिक क्षेत्र आधिकारिक तौर पर लॉन्च किया गया है, उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो के खगोल विज्ञान। न्यूट्रिनोस अब अन्य इंटरैक्शन का एक बायप्रोडक्ट या एक अंतरिक्ष आश्चर्य नहीं है जो सौर प्रणाली से परे मुश्किल से फैलता है। अब हम उन्हें ब्रह्माण्ड की मूलभूत जाँच और भौतिकी के नियमों के रूप में उपयोग कर सकते हैं। आइसक्यूब निर्माण के मुख्य लक्ष्यों में से एक उच्च ऊर्जा अंतरिक्ष न्यूट्रिनो के स्रोतों की पहचान करना था। इन दोनों न्यूट्रिनों और कॉस्मिक किरणों के स्रोत के रूप में ब्लाज़र TXS 0506 + 056 की पुष्टि के साथ, कई का एक लौकिक सपना आखिरकार साकार हो गया है।