Messier 77 (NGC 1068) – Galaxia „Squid” și Enigma Neutrinoilor Fantomatici
Messier 77, denumită și NGC 1068 sau, în mod informal, galaxia Squid, se numără printre cele mai captivante galaxii spiralate barate din Universul nostru apropiat. Poziționată la aproximativ 47 de milioane de ani-lumină, în direcția constelației Balena (Cetus), această galaxie se remarcă nu doar prin structura sa complexă și activitatea intensă a nucleului galactic, dar și printr-un aspect nou care a fascinat astrofizicienii: emisia de neutrini, neobișnuit de mare, particule „fantomatice” ce străbat materia aproape fără obstacole.
Ce reprezintă neutrinii?
Neutrinii sunt particule fundamentale subatomice, fără sarcină electrică și cu o masă extrem de mică – atât de redusă încât rămâne în mare parte necunoscută. Aceștia străbat întreg Universul și tot ceea ce se intersectează cu drumul lor, inclusiv corpurile noastre, având interacțiuni aproape inexistente. Se estimează că, în fiecare secundă, trilioane de neutrini solari trec prin fiecare individ, fără a provoca vreo reacție detectabilă.
Detectarea neutrinilor este totuși posibilă prin intermediul unor instrumente specializate, cum ar fi observatorul IceCube, situat sub gheața Antarctică. Deși aceste interacțiuni sunt extrem de rare, când se întâmplă, ele pot oferi informații valoroase despre originea și mecanismele lor de formare, dat fiind că acești neutrini călătoresc în linie dreaptă, nefiind desviiți de câmpurile magnetice cosmice.
Un nucleu activ cu enigme
În general, neutrinii de înaltă energie observați pe Pământ provin din nucleele galaxiilor active – zone din centrul galaxiilor care conțin o gaură neagră supermasivă. Aceste regiuni atrag constant materie, iar procesul de „hrănire” a găurii negre generează jeturi intense de particule energetice și radiații electromagnetice, inclusiv raze gamma și neutrini.
Însă, în cazul galaxiei Messier 77, cercetătorii au descoperit un fenomen neobișnuit: emisia de neutrini este foarte mare, în timp ce radiația gamma – care, de obicei, însoțește acest tip de activitate – este surprinzător de scăzută.
O nouă teorie: heliul și neutronii instabili
Această incongruență a stârnit curiozitatea savanților care studiază NGC 1068. O echipă internațională de cercetători, inclusiv fizicieni de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA), sugerează o teorie alternativă: jeturile energizate emise de gaura neagră supermasivă din centrul galaxiei ar putea accelera nu doar protoni (proveniți din atomii de hidrogen), ci și atomi ușori de heliu.
Când acești atomi de heliu interacționează cu fotoni – particule de lumină – se pot crea neutroni instabili. Spre deosebire de protoni, care generează atât neutrini, cât și radiații gamma, acești neutroni pot elibera neutrini fără a produce radiație gamma în cantități semnificative. Astfel, jeturile din Messier 77 ar putea constitui o sursă de neutrini „pură”, fără interferențe din alte semnale electromagnetice.
Această teorie beneficiază de susținerea Profesorului Alexander Kusenko, coautor al studiului:
„Hidrogenul și heliul sunt cele mai uzuale elemente din Univers. Totuși, modul în care neutronii din heliu se descompun în neutrini – fără concomitente raze gamma – oferă o explicație elegantă și inovatoare pentru observațiile din NGC 1068.”
Observații prin telescopul IceCube
Pentru a verifica această ipoteză, cercetătorii au utilizat datele obținute de la IceCube Neutrino Observatory – o rețea de senzori integrate în gheață.
