روسيا.. تلسكوب في قاع بحيرة بايكال يعالج جسيمات فضائية من درب التبانة

اكتشف الفيزيائيون الفلكيون الروس في بيانات مرصد Baikal-GVD للنيوترينو أدلة على أن قرص مجرة درب التبانة ينتج كمية غير عادية من النيوترينو التي تتجاوز طاقتها 200 تيرا إلكترون فولط.

وهذا يثير تساؤلات عن التصورات الحالية حول منشأ هذه الجسيمات التي يتم رصدها بواسطة المراصد الأرضية، جاء ذلك في مقال نشره العلماء في المكتبة الإلكترونية arXiv.org.

وقال الباحثون:" إن التحليل الذي أجريناه للبيانات التي جمعها Baikal-GVD على مدى ست سنوات من الأرصاد، وحتى في مرحلة إنشائه، يشير إلى تركيز عال من النيوترينو الفلكية القادمة من مستوى المجرة. وهذه القياسات تتطابق مع تقديراتنا السابقة التي تم الحصول عليها باستخدام مرصد IceCube الواقع في القطب الجنوبي، وتدل على مساهمة غير متوقعة وقوية لدرب التبانة في تدفق النيوترينو عالي الطاقة، مما يتعارض مع العديد من الفرضيات والنظريات المتفق عليها من قبل الجميع".

إقرأ المزيد

مناظر ساحرة لمجرة درب التبانة والشفق القطبي

وقد توصلت إلى هذا الاستنتاج مجموعة من الفيزيائيين الفلكيين الروس بقيادة كبير الباحثين في معهد الأبحاث النووية التابع لأكاديمية العلوم الروسية سيرغي ترويتسكي.

وكما أوضح العلماء، فإن اهتمامهم بالنيوترينو فائقة الطاقة كان مدفوعا باكتشاف حققوه قبل عامين في بيانات مرصد آخر، وهو تلسكوب IceCube للنيوترينو في القارة القطبية الجنوبية أظهر أن جزءا كبيرا من النيوترينو عالية الطاقة التي يرصدها يتم إنتاجها بواسطة أجرام سماوية تقع داخل مجرة درب التبانة. وهذا لا يتوافق مع التصورات الراسخة التي تشير إلى أن مصدر معظم هذه الجسيمات هو المجرات البعيدة والأشعة الكونية التي تنتجها.

وهذه الأرصاد دفعت بالعلماء إلى إجراء تحليل مماثل للنيوترينو فائقة الطاقة التي تم اكتشافها في الفترة من 2018 إلى 2024 بواسطة المرصد الروسي Baikal-GVD الذي لا يزال قيد الإنشاء على قعر بحيرة بايكال في شرق سيبيريا. وفي المجمل رصد هذا التلسكوب مرور ثمانية حزم من هذه الجسيمات عبر بحيرة بايكال، وكل منها يمتلك طاقة تتراوح بين 214 و1200 تيرا إلكترون فولط. وحدد العلماء الموضع التقريبي لمصادرها في سماء الليل وقارنوها بخريطة سماء الليل في نطاق أشعة غاما والتي تم وضعها باستخدام بيانات تلسكوب "فيرمي."

واتضح أن جزءا كبيرا من النيوترينو عالية الطاقة التي رصدها Baikal-GVD نشأ أيضا داخل قرص المجرة، مما يشير باحتمالية 99.97٪ إلى أن عدة عشرات في المئة من هذه الجسيمات (تتراوح بين 26٪ و49٪ من إجمالي عددها) تنشأ داخل مجرة درب التبانة، الأمر الذي يؤكد الحاجة إلى مراجعة جذرية لجميع النظريات والفرضيات الحالية حول تكوين النيوترينو عالية الطاقة التي تقول إن أقل من 10٪ من هذه الجسيمات لها علاقة بدرب التبانة.

يذكر أن الغاية من تصميم تلسكوب Baikal-GVD للنيوترينو هي رصد ودراسة تدفقات النيوترينو فائقة الطاقة من المصادر الفلكية. ومن خلاله يخطط العلماء لدراسة العمليات التي تنطوي على إطلاق كميات هائلة من الطاقة التي حدثت في الكون في الماضي البعيد. ولقد تم رصد النيوترينو القادمة من الفضاء من قبل، لكن العلماء بدأوا الآن في النظر إلى تدفقات النيوترينو كوسيلة لفهم تاريخ الكون.

وبدأت عملية إنشاء هذا الجهاز الفلكي العلمي في عام 2015. وفي السنوات القليلة المقبلة سيتم توسيع نطاق التلسكوب من خلال تركيب عدة آلاف من كاشفات النيوترينو في قعر بحيرة بايكال على بعد 3.5 كيلومتر من الشاطئ، مما يجعله واحدا من أكبر وأكثر المراصد حساسية للنيوترينو في العالم.

المصدر: تاس