ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງພະລັງງານສູງ ນິວຕຼີໂນ ໄດ້ຖືກຕິດຕາມເປັນຄັ້ງທໍາອິດ, ແກ້ໄຂຄວາມລຶກລັບທາງດາລາສາດທີ່ສໍາຄັນ
ເພື່ອເຂົ້າໃຈແລະຮຽນຮູ້ເພີ່ມເຕີມ ພະລັງງານ ຫຼືບັນຫາ, ການສຶກສາຂອງອະນຸພາກອະຕອມອະນຸພາກທີ່ລຶກລັບແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ນັກຟີຊິກເບິ່ງອະນຸພາກອະຕອມ – neutrinos – ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຄວາມເຂົ້າໃຈເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບເຫດການທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຂະບວນການທີ່ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ກໍາເນີດມາ. ພວກເຮົາຮູ້ກ່ຽວກັບດວງດາວ ແລະໂດຍສະເພາະດວງອາທິດໂດຍການສຶກສາ neutrinos. ມີຫຼາຍຫຼາຍທີ່ຈະໄດ້ຮັບການຮຽນຮູ້ກ່ຽວກັບການ ຈັກກະວານ ແລະເຂົ້າໃຈວິທີການເຮັດວຽກຂອງ neutrinos ແມ່ນຂັ້ນຕອນທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດສໍາລັບນັກວິທະຍາສາດທີ່ສົນໃຈໃນຟີຊິກແລະດາລາສາດ.
neutrinos ແມ່ນຫຍັງ?
Neutrinos ແມ່ນອະນຸພາກ vaporous (ແລະລະເຫີຍຫຼາຍ) ເກືອບບໍ່ມີມະຫາຊົນ, ບໍ່ມີຄ່າໄຟຟ້າແລະພວກມັນສາມາດຜ່ານປະເພດຕ່າງໆໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງໃດໆໃນຕົວມັນເອງ. Neutrinos ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍການທົນທານຕໍ່ສະພາບທີ່ຮຸນແຮງແລະສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຫນາແຫນ້ນເຊັ່ນດາວ, ດາວ ແລະ galaxies. ລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນຂອງ neutrinos ແມ່ນວ່າພວກເຂົາບໍ່ເຄີຍພົວພັນກັບເລື່ອງຢູ່ໃນສິ່ງອ້ອມຂ້າງແລະນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາທ້າທາຍຫຼາຍໃນການວິເຄາະ. ນອກຈາກນີ້, ພວກມັນມີຢູ່ໃນສາມ "ລົດຊາດ" - ເອເລັກໂຕຣນິກ, tau ແລະ muon ແລະພວກມັນປ່ຽນລະຫວ່າງລົດຊາດເຫຼົ່ານີ້ໃນເວລາທີ່ພວກມັນກໍາລັງສັ່ນສະເທືອນ. ນີ້ເອີ້ນວ່າປະກົດການ "ປະສົມ" ແລະນີ້ແມ່ນພື້ນທີ່ທີ່ແປກປະຫລາດຂອງການສຶກສາໃນເວລາທີ່ດໍາເນີນການທົດລອງກ່ຽວກັບ neutrinos. ຄຸນລັກສະນະທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດຂອງ neutrinos ແມ່ນວ່າພວກເຂົາປະຕິບັດຂໍ້ມູນທີ່ເປັນເອກະລັກກ່ຽວກັບຕົ້ນກໍາເນີດທີ່ແນ່ນອນ. ອັນນີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນຍ້ອນວ່າ neutrinos ມີພະລັງງານສູງ, ພວກມັນບໍ່ມີຄ່າບໍລິການດັ່ງນັ້ນພວກມັນບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກຂອງພະລັງງານໃດໆ. ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງ neutrinos ແມ່ນບໍ່ຮູ້ຈັກຢ່າງສົມບູນ. ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນມາຈາກແສງຕາເວັນ ແຕ່ມີຈໍານວນໜ້ອຍ ໂດຍສະເພາະຄົນທີ່ມີພະລັງງານສູງແມ່ນມາຈາກເຂດເລິກຂອງ. ຊ່ອງ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າຕົ້ນ ກຳ ເນີດທີ່ແນ່ນອນຂອງພວກທີ່ຫຼົງໄຫຼເຫຼົ່ານີ້ຍັງບໍ່ຮູ້ຈັກແລະພວກມັນຖືກເອີ້ນວ່າ "ອະນຸພາກວິນຍານ".
ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງ neutrino ພະລັງງານສູງ traced
ໃນການສຶກສາຄູ່ແຝດທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນດາລາສາດຈັດພີມມາໃນ ວິທະຍາສາດເປັນຄັ້ງທຳອິດ, ນັກຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ຊອກຄົ້ນຫາຕົ້ນກຳເນີດຂອງອະນຸພາກອະນຸພາກອະນຸພາກອະຕອມມະໂນມັດຜີປີສາດ neutrino ທີ່ຖືກພົບເຫັນຢູ່ເລິກຢູ່ໃນນ້ຳກ້ອນໃນທະວີບແອນຕາກຕິກ ຫລັງຈາກມັນໄດ້ເດີນທາງມາເປັນເວລາ 3.7 ຕື້ປີ. ດາວ ແຜ່ນດິນໂລກ1,2. ວຽກງານນີ້ແມ່ນບັນລຸໄດ້ໂດຍການຮ່ວມມືຂອງຫຼາຍກວ່າ 300 ນັກວິທະຍາສາດແລະ 49 ສະຖາບັນ. Neutrinos ພະລັງງານສູງໄດ້ຖືກກວດພົບໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບ IceCube ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດທີ່ເຄີຍຕັ້ງໄວ້ຢູ່ຂົ້ວໂລກໃຕ້ໂດຍ IceCube Neutrino Observatory ເລິກເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນຂອງກ້ອນ. ເພື່ອບັນລຸເປົ້າຫມາຍຂອງພວກເຂົາ, 86 ຂຸມໄດ້ຖືກເຈາະເຂົ້າໄປໃນນ້ໍາກ້ອນ, ແຕ່ລະຫນຶ່ງແລະເຄິ່ງຫນຶ່ງກິໂລແມັດເລິກ, ແລະແຜ່ຂະຫຍາຍເຄືອຂ່າຍຂອງຫຼາຍກ່ວາ 5000 ເຊັນເຊີແສງສະຫວ່າງດັ່ງນັ້ນກວມເອົາພື້ນທີ່ທັງຫມົດ 1 ກິໂລແມັດກ້ອນ. ເຄື່ອງກວດຈັບ IceCube, ຄຸ້ມຄອງໂດຍມູນນິທິວິທະຍາສາດແຫ່ງຊາດຂອງສະຫະລັດ, ເປັນເຄື່ອງກວດຈັບຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ປະກອບດ້ວຍສາຍເຄເບີ້ນ 86 ອັນທີ່ໃສ່ໃນຂຸມຝັງສົບທີ່ຂະຫຍາຍໄປເຖິງນ້ຳກ້ອນເລິກ. ເຄື່ອງກວດຈັບໄດ້ບັນທຶກແສງສະຫວ່າງສີຟ້າພິເສດທີ່ປ່ອຍອອກມາເມື່ອ neutrino ພົວພັນກັບນິວເຄລຍຂອງປະລໍາມະນູ. ນິວຕຼີໂນທີ່ມີພະລັງງານສູງຫຼາຍໂຕໄດ້ຖືກກວດພົບ ແຕ່ພວກມັນບໍ່ສາມາດຕິດຕາມໄດ້ ຈົນກ່ວານິວຕຼີໂນທີ່ມີພະລັງງານເຖິງ 300 ພັນຕື້ຟອລຕ໌ ໄດ້ຖືກກວດພົບຢ່າງສຳເລັດຜົນພາຍໃຕ້ຝາອັດນ້ຳກ້ອນ. ພະລັງງານນີ້ແມ່ນເກືອບ 50 ເທົ່າຂອງພະລັງງານຂອງ protons ທີ່ວົງຈອນຜ່ານຂະຫນາດໃຫຍ່ Hardon Collider ເຊິ່ງເປັນເຄື່ອງເລັ່ງອະນຸພາກທີ່ມີພະລັງທີ່ສຸດ. ດາວ. ເມື່ອການກວດພົບນີ້ຖືກເຮັດແລ້ວ, ລະບົບເວລາທີ່ແທ້ຈິງໄດ້ລວບລວມແລະລວບລວມຂໍ້ມູນຢ່າງມີວິທີການ, ສໍາລັບສະເປກຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທັງຫມົດ, ຈາກຫ້ອງທົດລອງໃນໂລກແລະໃນ. ຊ່ອງ ກ່ຽວກັບຕົ້ນກໍາເນີດຂອງ neutrino ນີ້.
neutrino ໄດ້ຖືກຕິດຕາມຢ່າງສໍາເລັດຜົນກັບຄືນໄປບ່ອນທີ່ສະຫວ່າງ galaxy ທີ່ຮູ້ຈັກເປັນ " blazer". Blazer ເປັນຮູບຮີຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ galaxy ດ້ວຍຍົນສອງລຳທີ່ປ່ອຍແສງນິວຕຣິໂນ ແລະແກມມາ. ມັນມີ supermassive ທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະການຫມຸນໄວ ຫຼຸມດໍາ ຢູ່ທີ່ສູນກາງຂອງຕົນແລະ galaxy ເຄື່ອນທີ່ໄປສູ່ໂລກດ້ວຍຄວາມໄວຂອງແສງ. ຫນຶ່ງໃນ jets ຂອງ blazer ແມ່ນມີລັກສະນະສົດໃສ blazing ແລະມັນຊີ້ໂດຍກົງໃສ່ແຜ່ນດິນໂລກໃຫ້ນີ້ galaxy ຊື່ຂອງມັນ. ເສື້ອເຊີດ galaxy ຕັ້ງຢູ່ທາງຊ້າຍຂອງກຸ່ມດາວ Orion ແລະໄລຍະຫ່າງນີ້ແມ່ນປະມານ 4 ຕື້ປີແສງຈາກໂລກ. ທັງສອງ neutrinos ແລະ gamma rays ໄດ້ຖືກກວດພົບໂດຍການສັງເກດການແລະທັງຫມົດ 20 telescopes ທັງຫມົດໃນໂລກແລະໃນ. ຊ່ອງ. ການສຶກສາຄັ້ງທໍາອິດນີ້ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການກວດພົບຂອງ neutrinos ແລະການສຶກສາຕໍ່ໄປຄັ້ງທີສອງໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ blazer ໄດ້. galaxy ໄດ້ຜະລິດ neutrinos ເຫຼົ່ານີ້ກ່ອນຫນ້ານັ້ນໃນປີ 2014 ແລະ 2015. blazer ແນ່ນອນວ່າເປັນແຫຼ່ງຂອງ neutrinos ພະລັງງານທີ່ສຸດແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຂອງຄີຫຼັງ cosmic ເຊັ່ນດຽວກັນ.
ການຄົ້ນພົບຢ່າງເລິກເຊິ່ງໃນດາລາສາດ
ການຄົ້ນພົບຂອງ neutrinos ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຜົນສໍາເລັດທີ່ສໍາຄັນແລະມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ການສຶກສາແລະການສັງເກດການ ຈັກກະວານ ໃນລັກສະນະທີ່ບໍ່ກົງກັນ. ນັກວິທະຍາສາດກ່າວວ່າການຄົ້ນພົບນີ້ອາດຈະຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຂົາຕິດຕາມຄືນ, ເປັນຄັ້ງທໍາອິດ, ຕົ້ນກໍາເນີດຂອງຮັງສີ cosmic ທີ່ລຶກລັບ. ຄີຫຼັງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຊິ້ນສ່ວນຂອງອະຕອມທີ່ລົງມາສູ່ໂລກຈາກພາຍນອກລະບົບແສງຕາເວັນທີ່ລຸກຂຶ້ນດ້ວຍຄວາມໄວຂອງແສງ. ເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກຕໍານິຕິຕຽນວ່າເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາກັບດາວທຽມ, ລະບົບການສື່ສານແລະອື່ນໆ. ກົງກັນຂ້າມກັບ neutrinos, ຄີຫຼັງຂອງ cosmic ແມ່ນຄິດຄ່າອະນຸພາກສະນະແມ່ເຫຼັກສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ແລະການປ່ຽນແປງເສັ້ນທາງຂອງເຂົາເຈົ້າແລະນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະຕິດຕາມຕົ້ນກໍາເນີດຂອງເຂົາເຈົ້າ. ຮັງສີ cosmic ເປັນຫົວເລື່ອງຂອງການຄົ້ນຄວ້າໃນດາລາສາດເປັນເວລາດົນນານແລະເຖິງແມ່ນວ່າພວກເຂົາໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບໃນປີ 1912, ຮັງສີ cosmic ຍັງຄົງເປັນຄວາມລຶກລັບອັນໃຫຍ່ຫຼວງ.
ໃນອະນາຄົດ, ຫໍສັງເກດການ neutrino ໃນຂະຫນາດໃຫຍ່ໂດຍນໍາໃຊ້ໂຄງສ້າງພື້ນຖານທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບການນໍາໃຊ້ໃນການສຶກສານີ້ສາມາດບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບໄວຂຶ້ນແລະສາມາດກວດພົບໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອແກ້ໄຂແຫຼ່ງໃຫມ່ຂອງ neutrinos. ການສຶກສານີ້ເຮັດໄດ້ໂດຍການບັນທຶກການສັງເກດການຫຼາຍແລະການຮັບຮູ້ຂໍ້ມູນໃນທົ່ວສະເປກໄຟຟ້າແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ກັບຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາເພີ່ມເຕີມ. ຈັກກະວານ ກົນໄກຂອງຟີຊິກທີ່ປົກຄອງມັນ. ມັນເປັນຕົວຢ່າງຫຼັກຂອງ "multimessenger" ດາລາສາດທີ່ໃຊ້ຢ່າງຫນ້ອຍສອງປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງສັນຍານເພື່ອກວດກາເບິ່ງ cosmos ເຮັດໃຫ້ມັນມີອໍານາດຫຼາຍແລະຖືກຕ້ອງເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຄົ້ນພົບດັ່ງກ່າວເປັນໄປໄດ້. ວິທີການນີ້ໄດ້ຊ່ວຍຄົ້ນພົບການປະທະກັນຂອງດາວນິວຕຣອນແລະຍັງ ຄື້ນຄວາມໂນ້ມຖ່ວງ ທີ່ຜ່ານມາ. ແຕ່ ລະ ຄົນ ຂອງ ຂ່າວ ເຫຼົ່າ ນີ້ ໃຫ້ ພວກ ເຮົາ ມີ ຄວາມ ຮູ້ ໃຫມ່ ກ່ຽວ ກັບ ການ ຈັກກະວານ ແລະເຫດການທີ່ມີອໍານາດໃນບັນຍາກາດ. ນອກຈາກນີ້, ມັນສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈເພີ່ມເຕີມກ່ຽວກັບເຫດການຮ້າຍແຮງທີ່ເກີດຂຶ້ນຫຼາຍລ້ານປີກ່ອນການກໍານົດອະນຸພາກເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການເດີນທາງຂອງພວກເຂົາໄປສູ່ໂລກ.
***
{ທ່ານສາມາດອ່ານເອກະສານການຄົ້ນຄວ້າຕົ້ນສະບັບໄດ້ໂດຍການຄລິກທີ່ລິ້ງ DOI ທີ່ໃຫ້ໄວ້ຂ້າງລຸ່ມນີ້ໃນລາຍຊື່ແຫຼ່ງທີ່ອ້າງອີງ}
ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ (s)
1.The IceCube Collaboration et al. 2018. Multimessenger ການສັງເກດການຂອງ blazar flaring coincident ກັບ neutrino ພະລັງງານສູງ IceCube-170922A. ວິທະຍາສາດ. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2.The IceCube Collaboration et al. 2018. ການປ່ອຍອາຍພິດ Neutrino ຈາກທິດທາງຂອງ blazar TXS 0506+056 ກ່ອນການເຕືອນໄພ IceCube-170922A. ວິທະຍາສາດ. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
***
