Somon yo'li neytrinolar yordamida olingan o'ziga xos birinchi tasvirda yorqin porlaydi.

• IceCube teleskopi Somon Yo'lining birinchi neytrino tasvirini oldi va galaktikamiz tekisligi va markazida yuqori energiyali zarrachalar konsentratsiyasini aniqladi.

• Chuqur o'rganish vositalari tadqiqotchilarga ulkan fon nurlanishidan zaif galaktik signalni ajratib olish orqali 20 baravar ko'proq foydali hodisalarni aniqlash imkonini beradi.

• Qabul qilingan signal Somon yo'li yuqori energiyali neytrinolar manbai ekanligini ishonchli tarzda tasdiqlaydi, ammo tadqiqotchilar hali ham individual manbalarni aniqlay olmaydilar yoki qaysi emissiya modeli to'g'ri ekanligini aniqlay olmaydilar.

Somon yo'li uzoq vaqtdan beri yulduz nuri, radio to'lqinlari va gamma nurlari yordamida xaritaga tushirilgan. Endi u butunlay boshqacha yorug'likda ko'rinadi: eng kuchli signal galaktika markazida to'plangan yuqori energiyali neytrinolar yordamida olingan arvoh tasviri.

Rasm Janubiy qutbdagi IceCube neytrino rasadxonasi tomonidan 10 yillik kuzatuvlar natijasida olingan. Natijalar ... da chop etilgan. Ilmiy jurnal , Somon galaktikasining o'zi yuqori energiyali neytrinolar ishlab chiqarishini ishonchli tarzda isbotlaydi.

Stokgolm va Uppsala universitetlaridan IceCube hamkorligi a'zolari ma'lumotlar tahlilida ishtirok etishdi. Ularning ishi Galaktika markazi yaqinidagi kosmik nurlarning o'zaro ta'siri avval bashorat qilinganidan ko'ra kuchliroq bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi.

«"Galaxyamizning neytrinolardan foydalanishini ko'rish biz orzu qilgan narsa, ammo ko'p yillar davomida loyihamiz uchun erishib bo'lmaydigandek tuyuldi", dedi Stokgolm universitetining Fizika kafedrasi dotsenti Chad Finli. "Bugungi natija mashinani o'rganish inqilobi tufayli mumkin bo'ldi, bu bizga ma'lumotlarimizni avvalgidan ancha chuqurroq o'rganish imkonini berdi.".

Arvoh zarralari kosmik nurlarning to'qnashuvini kuzatadi.

Neytrinolar - bu materiya bilan kamdan-kam o'zaro ta'sir qiladigan mayda zarrachalar. Bu ularni aniqlashni qiyinlashtiradi, ammo ularni kosmik xabarchilar sifatida foydali qiladi, chunki ular materiya va fazoda minimal shovqin bilan harakatlanadi.

Galaktik tekislik allaqachon neytrinolarning ehtimoliy manbai deb hisoblangan. Energetik protonlar va atom yadrolarini o'z ichiga olgan yuqori energiyali kosmik nurlar Somon Yo'lida gaz va chang bilan to'qnashadi. Bu to'qnashuvlar pionlar deb ataladigan zarrachalarni hosil qiladi.

Neytral pionlar gamma nurlariga, zaryadlangan pionlar esa neytrinolarga parchalanadi. Ikkala turdagi zarrachalar ham kosmik nurlarning o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lishi mumkinligi sababli, astronomlar galaktik tekislik bo'ylab keng neytrino porlashini kutishgan. Gamma nurlari kuzatuvlari bu faollikning katta qismini allaqachon xaritaga tushirgan, ammo neytrinolar haqidagi bashoratlar noaniqligicha qoldi.

IceCube qurilmasi ushbu taxminlarni to'g'ridan-to'g'ri sinab ko'rish imkoniyatini berdi. Uning 5160 ta raqamli optik moduli Antarktida yuzasidan 1,5 dan 2,5 kilometrgacha pastda joylashgan. Ular neytrinolar muz yoki tog' jinslaridagi yadrolar bilan o'zaro ta'sirlashganda yuzaga keladigan Cherenkov nurlanishini aniqlaydi.

Chuqur o'rganish zaif signalni ajratib oladi.

Astrofizik neytrinolarni aniqlash uchun ularni ulkan fon nurlanishidan ajratish kerak. IceCube hodisalarni taxminan 2,7 kilohertz chastotasida, asosan atmosfera zarralaridan kuzatadi va har bir astrofizik neytrino uchun taxminan 100 million atmosfera myuonlarini qayd etadi.

Tadqiqot guruhi kaskad hodisalari, asosan elektron va tau neytrinolaridan hosil bo'lgan ixcham zarrachalar oqimi va uch xil neytrinolar ishtirokidagi ba'zi o'zaro ta'sirlarga e'tibor qaratdi.

Kaskadlar uzun zarracha izlariga qaraganda yo'nalishni aniqlashda kamroq aniqlikni taklif qiladi, ammo ular Galaktik markaz joylashgan janubiy osmonda afzalliklarga ega. Ular teraelektronvolt energiyalarida atmosfera neytrinolarining ifloslanishini taxminan bir darajaga kamaytiradi va taxminan 1 TeV tahlil chegarasini ta'minlaydi.

Chuqur neyron tarmoqlari foydalanish mumkin bo'lgan namuna hajmini sezilarli darajada oshirdi. Yangi tanlov usuli Galaktik tekislikning avvalgi IceCube kaskad tahlilida qo'llanilgan usulga qaraganda 20 baravar ko'proq hodisalarni saqlab qoldi. Shuningdek, u teraelektronvolt energiyalarida burchak aniqligini ikki baravargacha oshirdi.

Tadqiqotchilar 2011-yil may oyidan 2021-yil may oyigacha to'plangan ma'lumotlarni tahlil qilishdi. Yakuniy namunada 500 GeV dan bir nechta petaelektronvoltgacha bo'lgan butun osmon spektrini qamrab olgan 59 592 ta hodisa mavjud edi. Avval tanlangan ma'lumotlar yetti yillik kuzatuvlar davomida 1980 ta hodisani o'z ichiga olgan.

Yakuniy namunaning taxminan 6% atmosfera myuonlari va taxminan 7% astrofizik neytrinolar bo'lganligi taxmin qilinmoqda. Qolgan 87% atmosfera neytrinolari edi.

Galaktik tekislik ajralib turadi

Tahlil Somon Yo'lidan tarqalgan neytrino emissiyasining uchta modelini sinovdan o'tkazdi. Ularning har biri gamma-nurlanish kuzatuvlariga asoslangan edi, ammo kosmik nurlarning xatti-harakati va nurlanish taqsimoti haqida turli taxminlardan foydalangan.

Uchala model ham faqat fon ma'lumotlariga asoslanib kutilganidan oshib ketgan natijalarni berdi. Ushbu natijalar uchun ahamiyatlilik qiymatlari 4,71 sigma, 4,37 sigma va 3,96 sigma edi. Uchta bog'liq modelni sinash uchun konservativ tuzatishdan so'ng, eng kuchli natija 4,48 sigma bo'ldi.

Bir model neytrinolarning galaktik tekislik bo'ylab bir tekisroq taqsimlanishini bashorat qilgan bo'lsa, boshqalari ko'proq nurlanishni galaktik markaz yaqinida to'plagan. Ma'lumotlar bizga manbalarning haqiqiy taqsimlanishini qaysi model eng yaxshi tasvirlashini aniqlashga imkon bermadi.

Alohida, butun osmon bo'ylab qidiruv alohida mintaqalarni o'rganib chiqdi. Ba'zi ortiqcha ko'rsatkichlar Qisqichbaqa tumanligi, 3C 454.3 va Cygnus X mintaqasi kabi ma'lum gamma-nurlanish manbalari bilan mos tushdi. O'rganilgan bir nechta mintaqalarni hisobga olgandan so'ng, ularning hech biri statistik jihatdan ahamiyatli bo'lib qolmadi.

Bu shuni ko'rsatadiki, galaktik signal biron bir aniq nuqta manbai tomonidan aniqlanmaydi.

Katalog qidiruvlari, jumladan, supernova qoldiqlari, pulsar shamollar tomonidan hosil bo'lgan tumanliklar va noma'lum galaktik gamma-nur manbalari, 3 sigma yoki undan yuqori ortiqcha qiymatlarni berdi. Jamoa obyektlarni kashf etganini da'vo qilmadi, chunki bu obyektlar diffuz galaktik emissiya eng kuchli bo'lishi kutilgan mintaqalar bilan bir-biriga mos keladi.

Galaktika markazi ilgari o'ylanganidan ko'ra faolroq bo'lishi mumkin.

Kuzatilgan neytrino oqimi muhim savollarni javobsiz qoldirmoqda. Neytral pionlarning sodda modelida yuqori energiyali oqimga eng yaxshi moslashish modelning bashoratidan taxminan besh baravar yuqori edi.

Bu nomuvofiqlik Galaktik markaz yaqinidagi kosmik nurlarning tarqalishidagi farqlarni, ularning energiya spektridagi o'zgarishlarni yoki hal qilinmagan neytrino manbalarining hissasini aks ettirishi mumkin.

Sinov natijalari galaktik tekislik bo'ylab diffuz emissiyani qo'llab-quvvatladi, ammo ma'lumotlar sinovdan o'tgan modellar o'rtasida ishonchli farqlash yoki ko'milgan nuqta manbalarini aniqlash imkonini bermadi.

Modelga qarab, Somon Yo'lidan keladigan taxminiy signal avval kuzatilgan 30 TeV astrofizik neytrino oqimining 6% va 13% oralig'ida.

«"IceCube’ning avvalgi kashfiyotlari ancha uzoq masofalardan neytrino nurlanishini o»z ichiga olgan va endi biz o‘z galaktikamizning neytrino tasvirini ko‘ra olishimiz juda hayajonli", dedi Stokgolm universitetining Fizika kafedrasi professori Klaes Xultkvist.

Tadqiqotning amaliy oqibatlari

Natijalar astronomlarga Somon Yo'li ichidagi zarrachalarning o'zaro ta'sirini o'rganishning yana bir usulini taqdim etadi. Neytrinolar minimal shovqin bilan tarqaladi, bu ularga fotonlar yutilishi yoki o'zgarishi mumkin bo'lgan joylarda ham kosmik nurlarning o'zaro ta'sirini kuzatish imkonini beradi.

Keyingi qadam, ma'lum galaktik obyektlar signalga hissa qo'shadimi yoki yo'qligini va uning qancha qismi yulduzlararo gaz bilan tarqoq o'zaro ta'sirlar tufayli ekanligini aniqlashdir.

«"Bu neytrinolardan foydalangan holda keyingi jarayonlarni o'rganish imkoniyatlarini ochadi. Birinchi qadam Somon Yo'lidagi obyektlarni neytrino manbalari sifatida aniqlashga harakat qilishdir. Hozirda rejalashtirayotgan IceCube yangilanishi IceCube-Gen2 bizga galaktika hodisalarini keyingi tadqiqotlar uchun ancha yuqori sezgirlikni ta'minlaydi.".

Galaktik neytrinolar va kosmik nurlar haqida ko'proq bilib oling.

Ushbu materiallar astronomlarning Somon Yo'lining neytrino xaritasini qanday takomillashtirayotgani, aniq galaktik manbalarni qidirayotgani va neytrino kuzatuvlarini kosmik nurlar va gamma nurlari bilan taqqoslayotganini tasvirlaydi.

Galaktik neytrino osmoni: Gamma-nur bashoratlari. Ushbu so'nggi tahlil yuqori energiyali neytrino osmoni uchun bashoratlarni aniqlashtirish va Somon Yo'lidagi kosmik nurlarning o'zaro ta'siri haqida hozirgi va kelajakdagi kuzatuvlar nimani ochib berishi mumkinligini o'rganish uchun Galaktik gamma-nur o'lchovlaridan foydalanadi. (arXiv, 2026)

Galaktik astrofizik tekislikdagi neytrino oqimini o'lchash va IceCube ko'p ta'mli astrofizik neytrino namunasidan foydalanib, galaktik pevatronlarni qidirish. IceCube tadqiqotchilari galaktik tekislikdagi o'lchovlarni yaxshilash va Cygnus mintaqasidagi nomzodlarni o'z ichiga olgan kuchli kosmik nur tezlatgichlarini qidirish uchun 12 yildan ortiq kuzatuv tajribasini turli xil neytrino hodisalari bilan birlashtirmoqdalar. (Kosmik nurlar bo'yicha xalqaro konferensiya, 2025)

12,1 yillik IceCube ma'lumotlari yordamida galaktik tekislikdan diffuz astrofizik oqimni tahlil qilish: dastlabki yo'llar, o'tish yo'llari va kaskadlar. Ushbu IceCube tahlili TeV dan PeV gacha bo'lgan energiya diapazonidagi galaktik neytrino spektrini o'lchash va Somon Yo'lining turli mintaqalarini qat'iy emissiya modellariga kamroq bog'liqlik bilan o'rganish uchun uchta aniqlash kanalini birlashtiradi. (Kosmik nurlar bo'yicha xalqaro konferensiya, 2025)

Juda yuqori energiyali diffuz gamma-nurlanishlarining kelib chiqishi. Ushbu tadqiqot Somon Yo'lidagi juda yuqori energiyali diffuz gamma-nurlanishlarining kelib chiqishini va uning kosmik nurlarning o'zaro ta'siri bilan bog'liqligini o'rganadi va galaktik neytrinolarni talqin qilish uchun muhim kontekst yaratadi. (Astronomiya va Astrofizika, 2025)

IceCube uchirish yo'lidagi hodisalar yordamida astrofizik diffuz neytrino oqimining tavsifi. O'n yildan ortiq IceCube kuzatuvlariga asoslangan ushbu tadqiqot kengroq astrofizik neytrino spektrini o'lchaydi va Somon Yo'lining hissasini tushunish kerak bo'lgan yuqori energiyali neytrino fonini yaratishga yordam beradi. (Fizikaviy sharh D, 2024)

Tadqiqot natijalari Science jurnalida elektron shaklda mavjud.

Asl maqola, "Somon yo'li o'zining birinchi turdagi neytrino tasvirida yorqin porlaydi" (The Brighter Side of News) tomonidan chop etilgan.

Tegishli maqolalar

• Kichik qizil nuqta galaktikalar kosmik neytrinolarning sirini ochishi mumkin.

• Vaqt teskari oqadigan oyna koinot qorong'u materiya, antimateriya va neytrinolarning mavjudligini tushuntirishga yordam berishi mumkin.

• Shadow Blaster loyihasi yulduzli galaktikalarni kosmik neytrinolarning yashirin manbalari sifatida ko'rsatmoqda.

Sizga shunday ijobiy hikoyalar yoqadimi? Obuna bo'ling Yangiliklarning yorqin tomoni axborot byulleteni .