انتشار نوترینوها از بخش‌های داخلی کهکشان راه شیری

برای نخستین‌بار در جهان، دانشمندان با استفاده از فناوری یادگیری ماشین، نخستین شواهد قوی برای انتشار نوترینوها از بخش‌های داخلی کهکشان راه شیری را شناسایی کردند.

یک بیانیه مطبوعاتی نشان می‌دهد، دانشمندان برای نخستین‌بار با استفاده از رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب (IceCube)، انتشار نوترینویی با انرژی بالا را از کهکشان راه شیری شناسایی کرده‌اند.

لوئیجی آنتونیو فوسکو، از پژوهشگران این مطالعه توضیح داد: تأیید وجود این سیگنال که مدت‌ها به دنبال آن بودیم، راه را برای آینده فیزیک ذرات ستاره‌ای در کهکشان ما هموار می‌کند.

نوترینوها که به “ذرات روح” نیز معروف هستند، ذراتی بنیادی در کنار پروتون‌ها، نوترون‌ها و الکترون‌ها هستند.

تشخیص نوترینوها فوق‌العاده سخت است، زیرا از بیشتر مواد عبور می‌کنند و توسط میدان‌های الکترومغناطیسی مختل نمی‌شوند. این ویژگی همچنین آنها را بسیار ارزشمند می‌کند، زیرا می‌تواند اطلاعاتی را از اجسام دور مانند سیاه‌چاله‌ها با خود حمل کند.

تشخیص انتشار نوترینوی پرانرژی از کهکشان راه شیری

تا به امروز، تمام مشاهدات نوترینوهای پرانرژی نشان داده است که آنها از خارج از کهکشان ما سرچشمه می‌گیرند. با این حال، دانشمندان بر این باورند که پرتوهای گاما و نوترینوها از طریق فرآیندهای اخترفیزیکی مشابه تولید می‌شوند.

ستاره‌شناسان، مشاهداتی از پرتوهای گاما انجام داده‌اند که از صفحه کهکشانی کهکشان راه شیری سرچشمه می‌گیرند و این نشان می‌دهد که انتشارات نوترینو احتمالاً از داخل کهکشان ما می‌آید.

اکنون دانشمندان با استفاده از رصدخانه نوترینو آیس‌کیوب، نخستین شواهد مستقیمی را یافته‌اند که راه شیری را منبع نوترینوهای پرانرژی نشان می‌دهد. مطالعات قبلی شواهد غیرقطعی برای وجود این سیگنال پیدا کرده بود.

پژوهشگران در این مطالعه جدید، چگونگی استفاده از الگوریتم یادگیری ماشین (Machine Learning) را برای تجزیه و تحلیل داده‌های ۱۰ ساله از رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب توضیح می‌دهند.

در بیانیه مطبوعاتی توضیح داده شده است که این رصدخانه به آنها اجازه داد تا اولین شواهد قوی مبنی بر انتشار نوترینوها از بخش‌های داخلی کهکشان راه شیری را بیابند.

آنها دریافتند که در این رصدها و مشاهدات، تعداد نوترینوهای بیشتری نسبت به «ذرات روح» برون‌کهکشانی وجود دارد. به گفته پژوهشگران، این نوترینوی مازاد از صفحه کهکشانی، شواهدی را ارائه می‌دهد مبنی بر این که راه شیری منبع نوترینوهای پرانرژی است.

دستاوردی برای نجوم نوترینویی

تشخیص نوترینوها بسیار دشوار است. به منظور شناسایی این ذرات به اصطلاح روح، رصدخانه نوترینویی آیس‌کیوب، دارای ابزار دقیقی در اعماق سطح زمین است تا از هرگونه تداخل پرتوهای کیهانی و تشعشعات پس‌زمینه جلوگیری شود. این ابزارها در بیش از ۲ کیلومتر زیر قطب جنوب در یخ فشرده شده‌اند.

این کشف جدید نقطه عطف مهمی برای حوزه نسبتاً جدید نجوم نوترینویی است. به دلیل تعامل ضعیف بین نوترینوها و ماده، مشاهدات نوترینوها می‌تواند به روشن کردن عملکرد درونی سیاه‌چاله‌ها کمک کند و به جامعه نجوم جهانی یاری دهد تا به درک بهتری برسند. همچنین می‌تواند نور جدیدی بر عملکرد درونی سیاه‌چاله‌ها بیاندازدفزاید و به جامعه علمی کمک کند تا غول‌های کیهانی واقع در مرکز اکثر کهکشان‌های بزرگ را بهتر درک کنند.