Black Hole Neutrino – Spectrum of Science
Astronomen ontdekten een neutrino op de Zuidpool die 700 miljoen jaar geleden een enorm gat creëerde in de kern van een nabijgelegen melkwegstelsel in onze richting. Toegegeven, het was lange tijd niet ongebruikelijk dat zulke ongrijpbare deeltjes uit de ruimte überhaupt op aarde werden gedetecteerd. Het blijft echter een enorm succes om te kunnen begrijpen wanneer, waar en waarom een gevangen neutrino werd gecreëerd. Een groot internationaal zoekteam onder leiding van Robert Stein van DESY in Hamburg documenteert zo’n meevaller Nu in Nature Astronomy.
Het neutrino werd op 1 oktober 2019 gedetecteerd door lichtsensoren in de IceCube-detector op de Zuidpool: het deeltje vloog met hoge energie en kwam per ongeluk in botsing met een atoom op de locatie, waardoor het zichzelf verraadde. Zoiets gebeurt zelden, sinds de oprichting heeft de Antarctische detector elk jaar honderden deeltjes gedetecteerd, niet uit ons zonnestelsel, maar uit de verre ruimte. Na detectie gebruiken de wetenschappers de meetgegevens om de energie en richting van binnenkomst van de neutrino’s te bepalen. Met veel geluk konden ze echter niet alleen de plaats van oorsprong vinden in een ver sterrenstelsel waaruit de neutrino vloog. Het verkleint zelfs het bereik van de hemelse gebeurtenis die verband zou kunnen houden met de vorming van het deeltje
In dit geval wijst het pad in de richting van het sterrenbeeld Dolfijn: de neutrino werd ongeveer 700 miljoen jaar geleden gevormd in het centrum van een sterrenstelsel met catalogusnummer 2MASX J20570298 + 1412165 en vertrok in onze richting. Het sterrenstelsel had in april 2019 de aandacht van astronomen getrokken, dat wil zeggen zes maanden voor de botsing van het neutrino met Antarctica: de camera van de Transient Zwicky Facility op de Mount Palomar Observatory merkte daar een ongebruikelijke verandering in helderheid op, die heeft uiteindelijk geleid tot een voorval dat kan worden herleid tot wat wordt genoemd Getijverstoring (TDE).
TDE flitst als een ster een superzwaar zwart gat nadert en uit elkaar scheurt: de verre zon wordt aanvankelijk langwerpig door de enorme getijdekrachten en het gas wordt gedeeltelijk verwijderd. Uiteindelijk verzamelt de stof zich in een aanwasschijf die rond het zwarte gat draait en geleidelijk wordt opgeslokt. De rest van de ster warmt op en straalt levendig op aarde.
Astronomen onderzochten de gebeurtenis in het Dolfijn-sterrenbeeld met een complete set instrumenten en detecteerden hoogenergetische elektromagnetische straling van verschillende golflengten om TDE ter plaatse in detail te onderzoeken. Astronomen schatten het superzware zwarte gat met een massa van waarschijnlijk 30 miljoen zonnen, terwijl de Transient Zwicky Facility spreekt over de op een na helderste van de meer dan 30 TDE-gebeurtenissen die daar sinds 2018 zijn geregistreerd.
In zo’n turbulente omgeving, waar andere deeltjes met grote snelheid met elkaar racen, worden regelmatig neutrino’s gegenereerd en soms met veel energie de ruimte in uitgestoten, samen met allerlei normale straling. Astrofysici spreken in dit geval over een explosie; Alle zwarte gaten stoten deeltjes uit en hun jets sturen materie rechtstreeks naar de aarde. In 2018 toonden astrofysici van IceCube voor het eerst een neutrino zoals dit monster. Blazar heette toen TXS 0506 + 056
“Coffee fanatic. Gamer. Award-winning zombie aficionado. College student. Hardcore internet proponent. Twitter guru. Subtly charming bacon nerd. Thinker.”