Jakarta –
Profondément sous la glace de l’Antarctique, de nombreux neutrinos proviennent de la galaxie Messier 77. Cependant, leur profil ne correspond pas à celui d’autres puissants générateurs de neutrinos.
Les neutrinos sont des particules élémentaires qui n’ont ni masse ni charge électrique. Pendant ce temps, Messier 77, également connu sous le nom de NGC 1068, est l’une des galaxies les plus étudiées en dehors de notre galaxie.
Bien-aimé des astronomes amateurs pour sa belle forme en spirale, Messier 77 s’est révélé produire de nombreux neutrinos de haute énergie. Pour le découvrir, les chercheurs ont dû aller, non pas dans l’espace ou au sommet d’une montagne comme la plupart des recherches astronomiques, mais explorer plusieurs kilomètres de profondeur sous la glace antarctique. Cette découverte pourrait aider à expliquer l’abondance de neutrinos cosmiques provenant de toutes les directions.
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Les neutrinos ont été proposés pour la première fois en 1930, car les physiciens ont remarqué que les produits de certaines réactions nucléaires avaient moins d’énergie et de quantité de mouvement qu’auparavant.
Comme cela violait toutes sortes de lois, il a été conclu qu’il devait y avoir une particule manquante qu’ils n’ont pas détectée, mais il a fallu 26 ans pour trouver une particule qui répondait aux exigences nécessaires.
Nous savons maintenant que l’univers regorge de neutrinos cosmiques, avec des milliards de neutrinos qui nous traversent chaque seconde. Cependant, ils sont si difficiles à détecter que nous en trouvons très peu, et restons incertains quant à leur source.
Cependant, un nouvel article révèle que Messier 77 en produit beaucoup et pourrait représenter une classe de galaxies qui font de même. Cela pourrait expliquer pourquoi il existe plus de neutrinos de haute énergie que ce qui peut être attribué aux sources précédemment connues.
La découverte d’une explosion de neutrinos associée à SN 1987A, la supernova la plus proche de la Terre depuis des siècles, suggère que les explosions stellaires fournissent une source majeure de neutrinos cosmiques. Cependant, s’il y a une supernova dans Messier 77, les chercheurs espèrent le découvrir.
À 47 millions d’années-lumière, c’est beaucoup plus loin que 1987A, mais toujours plus proche que la plupart des supernovas que les scientifiques détectent chaque année.
L’observatoire IceCube a fait la première découverte d’une source de neutrinos de haute énergie, TXS 0506+056 en 2018, près de 100 fois plus loin que Messier 77, et se trouve directement sur l’épaule d’Orion.
Cependant, il ne semble pas y avoir beaucoup de points communs entre les deux. TXS 0506+056 est un blazar, un type de galaxie dont les jets à vitesse proche de trous noirs supermassifs sont pointés vers la Terre. TXS 0506+056 permet aux scientifiques d’observer simultanément les rayons gamma et les neutrinos produits par ces faisceaux.
Bien que Messier 77 ait un trou noir supermassif exceptionnellement actif pour l’univers local, aucun jet n’a été détecté, ce qui en fait ce qu’on appelle l’AGN radio-silencieux (Radio-quiet AGN).
“L’AGN radio-silencieux est plus abondant que le blazar et l’AGN radio-fort pourrait aider à expliquer le nombre observé de neutrinos cosmiques”, a déclaré le Dr Kohta Murase de l’Université d’État de Pennsylvanie, cité par IFL Science.
“Après la découverte passionnante en 2018 du neutrino de TXS 0506 + 056, il était encore plus excitant de trouver la source produisant le flux constant de neutrinos que nous pouvons voir avec l’IceCube”, a déclaré le co-auteur, le Dr Gary Hill de l’Université d’Adélaïde. .
“Un neutrino peut sélectionner une seule source. Mais seules les observations avec plusieurs neutrinos révéleront le noyau obscur de l’objet cosmique le plus énergétique”, a déclaré le professeur Francis Halzen de l’Université du Wisconsin-Madison dans un communiqué séparé.
“IceCube a collecté environ 80 neutrinos d’énergie téraélectronvolt de NGC 1068, ce qui n’est pas suffisant pour répondre à toutes nos questions, mais ils sont certainement la prochaine grande étape vers la réalisation de l’astronomie des neutrinos.”
Les neutrinos interagissent très mal avec la matière ordinaire, dont la source n’est pas masquée par des nuages de poussière. Malheureusement, il est difficile de savoir ce qui fait un neutrino si nous ne pouvons pas voir la source en personne.
La faible interaction des neutrinos oblige leurs détecteurs à fonctionner en recherchant des éclairs de lumière émis lors des rares occasions où un neutrino produit un muon lorsqu’il frappe un noyau atomique.
En construisant des détecteurs plus grands et plus profonds, il est possible de capturer plus de neutrinos, et ceux qui voyagent plus vite et transportent donc plus d’énergie.
L’IceCube Gen-2 a été conçu non seulement pour permettre aux scientifiques d’en savoir plus sur Messier 77, mais aussi pour permettre des comparaisons de galaxies proches avec des producteurs de neutrinos similaires mais plus éloignés.
“C’est comme si IceCube nous avait donné une carte du trésor.” a déclaré le Dr Marek Kowalski de Deutsches Elektronen-Synchrotron.
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(rns/rns)
