wszechświat
Autor: Ann Finkbeiner | dodano: 2018-05-28
Posłańcy z nieba

Ilustracja Maria Corte Maidagan

Dzięki nowej metodzie wielonośnikowej, polegającej na jednoczesnej rejestracji promieniowania elektromagnetycznego, cząstek i fal grawitacyjnych powstałych w trakcie tego samego zjawiska kosmicznego, astronomowie zyskali pełniejszy obraz największych tajemnic Wszechświata.

Neutrino nadleciało 22 września 2017 roku o godzinie 16:54 czasu wschodniego. Cząstka o prawie nieistniejącej masie przemknęła przez czujniki zakopanego w antarktycznym lodzie obserwatorium neutrinowego IceCube. Neutrino to było nietypowe, gdyż jego energia przekraczała 100 teraelektronowoltów, czyli była około 10 razy większa niż energia, jaką osiągają cząstki w najpotężniejszych akceleratorach na Ziemi. 30 s później komputery IceCube rozesłały po świecie informację o energii tego neutrino oraz momencie jego nadejścia, a także przybliżonego obszaru na niebie, z którego pochodziło.

Erik Blaufuss, członek zespołu IceCube pracujący na University of Maryland w College Park, otrzymał tę wiadomość przez e-mail i stwierdził, że neutrino o takiej energii prawdopodobnie nadleciało spoza Układu Słonecznego. W ciągu poprzedniego roku Blaufuss zetknął się z jakimiś 10 neutrinami o równie dużej energii, ale pomyślał: „To ciekawe zdarzenie – roześlijmy o nim informację dalej”. O godzinie 20:09 na jednej z sieci astronomicznych pojawiło się powiadomienie o cząstce, która miała już wtedy nazwę IceCube-170922A. W obserwatorium IceCube umieszczono ponad 5000 detektorów wykrywających błyski światła wywołane przez neutrina oddziałujące z atomami z lodu, które potrafią wyśledzić miejsce powstania rozbłysku na niebie. Blaufuss miał nadzieję, że wieczorne powiadomienie „zainteresuje obserwatorów online”, czyli astronomów, którzy mogliby spojrzeć na obszar nieba, skąd nadleciało neutrino. Gdyby im się poszczęściło, mogliby zidentyfikować galaktykę albo inne ciało niebieskie, które wyemitowało cząstkę.

Neutrina to zaledwie jedna z wielu rzeczy emitowanych przez obiekty na niebie, które rozbłyskują, wybuchają, drżą i świecą. Przez długi czas astronomowie mogli obserwować tylko ciała świecące, czyli te, które wysyłają promieniowanie elektromagnetyczne. Dopiero jakieś 30 lat temu zaczęto chwytać drobne ilości neutrin spoza Układu Słonecznego, zaś od 2015 roku rejestrowane jest kołysanie fal grawitacyjnych. Jednakże zbieranie różnych sygnałów w celu zbadania konkretnych obiektów – metoda zwana astronomią wielonośnikową (multimessenger astronomy) – to osiągnięcie ostatnich dni.

Jedną z ogromnych zalet astronomii wielonośnikowej jest fakt, że w odróżnieniu od światła – fali elektromagnetycznej, która może zostać odbita, pochłonięta i zmienić kierunek, co utrudnia uzyskanie informacji o jej źródle – prawie nic nie jest w stanie powstrzymać rozchodzenia się fal grawitacyjnych czy neutrin. Wiadomość, jaką niosą, jest niezaburzona; nadchodzi do nas bezpośrednio z prędkością światła (lub bardzo zbliżoną). Dodatkowy plus jest taki, że ich źródła – zderzające się czarne dziury lub gwiazdy neutronowe albo zapadające się jądra supernowych – to chwilowe, niewyobrażalnie gwałtowne zdarzenia. Astronomowie albo je przewidywali, ale nie widzieli, albo widzieli, ale nie rozumieli, albo były one niedostępne z jakiejś innej przyczyny. Dzięki większej liczbie posłańców naukowcy mogą wreszcie poznawać te powikłane zjawiska. „To skomplikowane procesy – mówi Francis Halzen, fizyk z University of Wisconsin–Madison i główny specjalista projektu IceCube. – Bez możliwości wielorakiego spojrzenia nie uda się ich zrozumieć”.

Więcej w miesięczniku „Świat Nauki" nr 06/2018 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
08/2018
10/2017 - specjalny
Kalendarium
Sierpień
19
1839 r. - dzień oficjalnie przyjmowany za datę narodzin fotografii.
Warto przeczytać
Czy znasz powiedzenie że matematykowi do pracy wystarczy kartka, ołówek i kosz na śmieci? To nieprawda! Pasjonującą, efektowną i praktyczną matematykę poznaje się dopiero w laboratorium.

Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Ann Finkbeiner | dodano: 2018-05-28
Posłańcy z nieba

Ilustracja Maria Corte Maidagan

Dzięki nowej metodzie wielonośnikowej, polegającej na jednoczesnej rejestracji promieniowania elektromagnetycznego, cząstek i fal grawitacyjnych powstałych w trakcie tego samego zjawiska kosmicznego, astronomowie zyskali pełniejszy obraz największych tajemnic Wszechświata.

Neutrino nadleciało 22 września 2017 roku o godzinie 16:54 czasu wschodniego. Cząstka o prawie nieistniejącej masie przemknęła przez czujniki zakopanego w antarktycznym lodzie obserwatorium neutrinowego IceCube. Neutrino to było nietypowe, gdyż jego energia przekraczała 100 teraelektronowoltów, czyli była około 10 razy większa niż energia, jaką osiągają cząstki w najpotężniejszych akceleratorach na Ziemi. 30 s później komputery IceCube rozesłały po świecie informację o energii tego neutrino oraz momencie jego nadejścia, a także przybliżonego obszaru na niebie, z którego pochodziło.

Erik Blaufuss, członek zespołu IceCube pracujący na University of Maryland w College Park, otrzymał tę wiadomość przez e-mail i stwierdził, że neutrino o takiej energii prawdopodobnie nadleciało spoza Układu Słonecznego. W ciągu poprzedniego roku Blaufuss zetknął się z jakimiś 10 neutrinami o równie dużej energii, ale pomyślał: „To ciekawe zdarzenie – roześlijmy o nim informację dalej”. O godzinie 20:09 na jednej z sieci astronomicznych pojawiło się powiadomienie o cząstce, która miała już wtedy nazwę IceCube-170922A. W obserwatorium IceCube umieszczono ponad 5000 detektorów wykrywających błyski światła wywołane przez neutrina oddziałujące z atomami z lodu, które potrafią wyśledzić miejsce powstania rozbłysku na niebie. Blaufuss miał nadzieję, że wieczorne powiadomienie „zainteresuje obserwatorów online”, czyli astronomów, którzy mogliby spojrzeć na obszar nieba, skąd nadleciało neutrino. Gdyby im się poszczęściło, mogliby zidentyfikować galaktykę albo inne ciało niebieskie, które wyemitowało cząstkę.

Neutrina to zaledwie jedna z wielu rzeczy emitowanych przez obiekty na niebie, które rozbłyskują, wybuchają, drżą i świecą. Przez długi czas astronomowie mogli obserwować tylko ciała świecące, czyli te, które wysyłają promieniowanie elektromagnetyczne. Dopiero jakieś 30 lat temu zaczęto chwytać drobne ilości neutrin spoza Układu Słonecznego, zaś od 2015 roku rejestrowane jest kołysanie fal grawitacyjnych. Jednakże zbieranie różnych sygnałów w celu zbadania konkretnych obiektów – metoda zwana astronomią wielonośnikową (multimessenger astronomy) – to osiągnięcie ostatnich dni.

Jedną z ogromnych zalet astronomii wielonośnikowej jest fakt, że w odróżnieniu od światła – fali elektromagnetycznej, która może zostać odbita, pochłonięta i zmienić kierunek, co utrudnia uzyskanie informacji o jej źródle – prawie nic nie jest w stanie powstrzymać rozchodzenia się fal grawitacyjnych czy neutrin. Wiadomość, jaką niosą, jest niezaburzona; nadchodzi do nas bezpośrednio z prędkością światła (lub bardzo zbliżoną). Dodatkowy plus jest taki, że ich źródła – zderzające się czarne dziury lub gwiazdy neutronowe albo zapadające się jądra supernowych – to chwilowe, niewyobrażalnie gwałtowne zdarzenia. Astronomowie albo je przewidywali, ale nie widzieli, albo widzieli, ale nie rozumieli, albo były one niedostępne z jakiejś innej przyczyny. Dzięki większej liczbie posłańców naukowcy mogą wreszcie poznawać te powikłane zjawiska. „To skomplikowane procesy – mówi Francis Halzen, fizyk z University of Wisconsin–Madison i główny specjalista projektu IceCube. – Bez możliwości wielorakiego spojrzenia nie uda się ich zrozumieć”.