Artykuł ten został pierwotnie opublikowany pod adresem Rozmowa. Publikacja przyczyniła się do powstania artykułu na stronie Space.com Głosy ekspertów: op-ed i spostrzeżenia.
jest stażystą podoktorskim w zakresie teoretycznej astrofizyki cząstek w Instytucie Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze.
Kontynuacja artykułu poniżej
Jednak to, co możemy zobaczyć naszymi oczami, a nawet potężnymi teleskopami, kiedy te gwiazdy umierają, to tylko niewielki ułamek historii. Ponieważ większość energii supernowej jest przenoszona przez neutrinasą to prawie niewidoczne cząstki, często nazywane cząsteczkami „cząstki duchowe” ponieważ przechodzą przez prawie wszystko na swojej drodze.
Naukowcy są teraz o krok od zobaczenia tych widmowych posłańców. Za pomocą niezwykle potężnego teleskopu zakopany głęboko pod ziemią w Japonii astronomom być może uda się dojrzeć te gwiezdne „duchy” – a wraz z nimi pozostałości po eksplozjach gwiazd, które umarły nawet 10 miliardów lat temu.
Cząstki sprzed czasu
Istnieje naprawdę duża szansa, że naukowcom w końcu w tym roku uda się zobaczyć te cząstki widma. Dzieje się tak głównie za sprawą Japoński teleskop Super-Kamiokande otrzymuje modernizację, która znacząco zwiększa jego zdolność do wykrywania neutrin supernowych.
Dla mnie, jako astrofizyka cząstek, byłoby to prawdopodobnie jedno z najbardziej ekscytujących osiągnięć naukowych w moim życiu. Rzeczywiście oznaczałoby to, że moglibyśmy zobaczyć cząstki, które powstały jeszcze zanim istniała sama Ziemia, ponieważ teleskop jest teraz wystarczająco czuły, aby uchwycić słaby „blask” wszystkich eksplodujących gwiazd we wszechświecie.
Wszystko to jest możliwe, ponieważ neutrina prawie nigdy z niczym nie oddziałują. Nie mają ładunku elektrycznego. Dzięki temu mogą podróżować w przestrzeni – a nawet przez całe planety – bez wchłaniania i rozpraszania, więc prawie nic nie jest w stanie ich powstrzymać.
W rzeczywistości są to miliardy tych widmowych cząstek przechodzi przez Twoje ciało w każdej sekundzie – i nawet tego nie zauważasz – a niektórzy z nich podróżowali przez ponad 10 miliardów lat, aby tu dotrzeć.
Kiedy umiera gwiazda
Wielkie idee prowadzą do wielkich pytań, a jednym z takich pytań, na które astrofizycy próbują odpowiedzieć, jest to, co pozostaje po eksplozji takiej gwiazdy.
Czy zapadające się jądro staje się czarną dziurą? A może tworzy inny typ gwiazdy, znany jako a gwiazda neutronowa, który z czasem powoli się ochładza? Gwiazda neutronowa to niezwykle gęsty obiekt, mający zaledwie około 20 kilometrów średnicy, czyli mniej więcej wielkość dużego miasta lub długość Manhattanu.
Jeśli naukowcom uda się wykryć połączony sygnał wszystkich supernowych, jakie kiedykolwiek miały miejsce, przybliży nas to do odpowiedzi na te pytania. Pozwoliłoby nam to również badać śmierć gwiazd w całej historii Wszechświata, wykorzystując cząstki, które podróżowały w naszą stronę przez miliardy lat bez przerwy.
Supernowe są rzadkie w naszej galaktyce i zdarzają się tylko raz na kilka dekad. Jednak w całym wszechświecie masywna gwiazda eksploduje w formie supernowej mniej więcej raz na sekundę. Kiedy eksplodują, uwalniają ogromną energię: tylko około 1% to światło widzialnepodczas gdy 99% ucieka w postaci neutrin.
Chociaż te neutrina są prawie niewidoczne, niosą ze sobą historię każdej gwiazdy, która kiedykolwiek eksplodowała – a teraz, po raz pierwszy, być może uda nam się je uchwycić.
Jeśli więc rok 2026 rzeczywiście przyniesie pierwsze wyraźne wykrycie, będzie to oznaczać nową erę w astronomii. Po raz pierwszy będziemy obserwować nie tylko wspaniałe eksplozje pobliskich gwiazd, ale także zbiorową historię wszystkich masywnych gwiazd, które kiedykolwiek żyły i umarły.
A wszystko zaczyna się od teleskopu zakopanego głęboko pod ziemią w Japonii, cierpliwego wypatrującego słabego, upiornego blasku najstarszych eksplozji wszechświata.
