Feb. 22 (UPI) – Ahli astrofisika telah melacak partikel subatomik yang disebut neutrino sampai ke asal kosmiknya, peristiwa gangguan pasang surut yang terletak sekitar 700 juta tahun cahaya dari Bumi.
Penelitian baru – diterbitkan Senin di jurnal Nature Astronomy – menunjukkan kehancuran hebat bintang yang jauh oleh lubang hitam supermasif cukup kuat untuk mengirim partikel kecil yang hampir tanpa gesekan melintasi ruang angkasa.
Perjalanan neutrino sejauh 700 juta mil dipicu oleh apa yang oleh para ilmuwan disebut sebagai akselerator partikel kosmik, sebuah fenomena yang lahir dari peristiwa gangguan pasang surut.
Ketika sebuah bintang bergerak terlalu dekat dengan lubang hitam supermasif, tarikan gravitasi yang kuat dari lubang hitam akan bekerja lebih kuat di sisi bintang yang paling dekat dengan lubang hitam. Akibatnya, bintang menjadi tertarik dan diregangkan oleh gaya pasang surut gravitasi.
“Saat bintang semakin dekat, peregangan ini menjadi lebih ekstrim,” kata penulis utama studi Robert Stein dalam rilis berita.
“Akhirnya bintang itu robek, dan kemudian kami menyebutnya sebagai peristiwa gangguan pasang surut,” kata Stein, seorang ilmuwan di Deutsches Elektronen-Synchrotron, atau DESY.
Sekitar 700 juta tahun yang lalu, ini terjadi pada sebuah bintang di dalam galaksi tak bernama yang terletak di konstelasi Delphinus.
Pada April 2019, cahaya bintang yang ditarik ke dalam cakram akresi lubang hitam supermasif itu terlihat oleh Zwicky Transient Facility, atau ZTF, di Gunung Palomar di California.
Enam bulan kemudian, detektor neutrino IceCube di Kutub Selatan mengamati neutrino berenergi sangat tinggi yang melaju dari arah yang sama dengan peristiwa gangguan pasang surut, atau TDE.
“Itu menabrak es Antartika dengan energi luar biasa lebih dari 100 teraelectronvolts,” kata rekan penulis studi Anna Franckowiak, mantan ilmuwan DESY yang sekarang menjadi profesor di Universitas Bochum.
“Sebagai perbandingan, itu setidaknya sepuluh kali energi partikel maksimum yang dapat dicapai di akselerator partikel terkuat di dunia, Large Hadron Collider di laboratorium fisika partikel Eropa CERN dekat Jenewa,” kata Franckowiak.
Setelah merekam tabrakan neutrino, para peneliti mempelajari TDE di seluruh spektrum elektromagnetik penuh. Analisis mereka menunjukkan hanya ada 1 dari 500 kemungkinan kedatangan neutrino tidak terkait dengan TDE.
“Ini adalah neutrino pertama yang terkait dengan peristiwa gangguan pasang surut, dan ini memberi kami bukti berharga,” kata Stein. “Peristiwa gangguan pasang surut tidak dipahami dengan baik. Deteksi neutrino menunjukkan adanya pusat mesin yang kuat di dekat cakram akresi, memuntahkan partikel cepat.”
Dan analisis gabungan data dari radio, optik dan teleskop ultraviolet memberi kita bukti tambahan bahwa TDE bertindak sebagai akselerator partikel raksasa, “kata Stein.
Peristiwa gangguan pasang surut memicu semburan kuat yang berasal dari piringan akresi lubang hitam supermasif, memuntahkan sebagian materi bintang yang hancur itu ke ruang antargalaksi.
Ketika para ilmuwan merancang model untuk meniru kehancuran bintang, mereka menemukan jet relativistik menembakkan serangkaian jenis materi yang berbeda, yang menjelaskan mengapa neutrino yang dideteksi oleh IceCube tiba setengah tahun setelah TDE pertama kali ditemukan oleh Teleskop Samuel Oschin dari ZTF. .
Banyak partikel yang dimuntahkan oleh jet kuat bermuatan listrik, dan akibatnya dibelokkan oleh gaya elektromagnetik yang ditemui dalam perjalanan mereka melalui ruang angkasa.
Neutrino, di sisi lain, sangat kecil dan sangat lemah muatannya, yang berarti mereka melewati ruang angkasa tanpa bereaksi dengan partikel dan gaya lain.
“Pengamatan gabungan menunjukkan kekuatan astronomi multi-messenger,” kata rekan penulis Marek Kowalski, kepala astronomi neutrino di DESY dan seorang profesor di Universitas Humboldt di Berlin.
“Tanpa deteksi peristiwa gangguan pasang surut, neutrino hanya akan menjadi salah satu dari banyak. Dan tanpa neutrino, pengamatan peristiwa gangguan pasang surut akan menjadi salah satu dari sekian banyak. Hanya melalui kombinasi kita dapat menemukan akselerator dan mempelajari sesuatu. baru tentang proses di dalamnya, “kata Kowalski.
Karena semakin banyak instrumen dan teleskop yang dirancang khusus untuk menargetkan partikel berenergi tinggi dan sumbernya, termasuk peristiwa gangguan pasang surut, para peneliti berharap dapat membuat lebih banyak penemuan seperti yang dijelaskan dalam makalah baru.
Persembahan dari : Togel Singapore Hari Ini