.The Squid Galaxy’s Black Hole Just Unleashed a Neutrino Storm Without the Light
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Starship version space science
.The Squid Galaxy’s Black Hole Just Unleashed a Neutrino Storm Without the Light
오징어 은하의 블랙홀이 빛 없이 중성미자 폭풍을 일으켰습니다
카 블리 우주물리학 및 수학 연구소2025년 5월 28일, 허블 나선 은하 NGC 1068 나선 은하 NGC 1068의 허블 이미지. 출처: NASA / ESA / A. van der Hoeven
남극의 거대한 관측소에서 감지된 신비한 중성미자 흐름은 과학자들이 먼 은하계에서 이런 이해하기 힘든 입자가 어떻게 형성되는지에 대해 알고 있다고 생각했던 것을 다시 쓰고 있습니다. 은하 NGC 1068은 예상했던 대로 중성미자와 함께 강한 감마선을 방출하는 대신 이상한 불일치를 드러냈습니다.
우주 오징어의 예상치 못한 중성미자 단서 국제 과학자들로 구성된 팀이 '오징어 은하'라는 별명을 가진 은하와 남극 빙하 깊숙이 묻힌 거대한 탐지기 덕분에 놀라운 우주의 미스터리를 밝혀냈습니다. 이들의 연구는 중성미자 라는 유령 같은 입자가 우주에서 생성되는 새로운 방식을 밝혀낼지도 모릅니다 .
이 발견의 핵심은 약 4,700만 광년 떨어진 은하 NGC 1068에 대한 특이한 관측에서 비롯되었습니다. 과학자들은 그곳에서 강력한 중성미자 흐름을 감지했지만, 놀랍게도 그에 수반되는 감마선은 예상보다 훨씬 약했습니다. 이러한 기묘한 불일치는 우주에서 고에너지 입자가 어떻게 생성되는지에 대한 오랜 생각에 의문을 제기하고 있습니다. 이 신호들은 수정처럼 맑은 남극 얼음 1세제곱킬로미터에 얼어붙은 거대한 검출기 네트워크인 아이스큐브 중성미자 관측소(IceCube Neutrino Observatory) 에 의해 포착되었습니다 .
이 검출기는 중성미자가 물질과 상호작용할 때 생성되는 희귀한 빛의 섬광을 포착하도록 설계되었으며, 먼 우주의 사건을 관측하는 새로운 방법을 제시합니다. 현재 UCLA , 오사카 대학, 일본 카블리 우주물리학 및 수학 연구소 등의 연구진은 오징어 은하가 이전에는 알려지지 않은 방식, 즉 표준 모델과 일치하지 않는 방식으로 중성미자를 생성하고 있을 가능성이 있다고 믿고 있습니다. 감마선 간격이 현재 모델에 도전 일반적으로 NGC 1068과 같은 은하에서 나오는 고에너지 중성미자는 고속 양성자가 가벼운 입자(광자)와 충돌할 때 형성되는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 격렬한 상호작용은 강력한 감마선 방출을 유발할 것으로 예상되지만, 과학자들은 여기서 그런 사실을 발견하지 못했습니다.
그러나 NGC 1068의 감마선 신호는 희미하고 특이한 형태를 띠어, 일반적인 양성자-광자 충돌이 실제로 일어나고 있는지에 대한 의문을 제기했습니다. 은하의 뜨거운 중심부인 " 코로나 "와 관련된 이론을 포함한 기존 이론들은 이 이상한 데이터를 완전히 설명하지 못했습니다. 이는 천체물리학계에 큰 반향을 불러일으켰습니다. 연구자들은 이 은하 중심부 근처에서 실제로 무슨 일이 일어나고 있는지 밝히기 위해 노력하고 있습니다.
만약 이 발견이 사실로 확인된다면, 초거대 블랙홀 주변의 극한 환경과 우주가 어떻게 가장 신비로운 입자들을 생성하는지에 대한 우리의 지식을 새롭게 정의할 수 있을 것입니다. 중성자 붕괴로 중성미자가 생성되는 방식 원자핵의 광분해로 생성된 중성자가 붕괴하여 중성미자가 생성되는 과정을 나타낸 개략도. 출처: Yasuda et al. 중성미자 생성을 위한 새로운 경로 Physical Review Letters 에 게재된 논문에서 연구진은 NGC 1068의 고에너지 중성미자가 은하 제트 속 헬륨 핵이 강렬한 자외선 복사에 의해 분열될 때 발생하는 중성자의 붕괴로 인해 주로 발생한다고 제안했습니다.
이 헬륨 핵이 은하 중심부에서 방출되는 자외선 광자와 충돌하면 분열되어 중성자를 방출하고, 이 중성자는 이후 중성미자로 붕괴됩니다. 이렇게 생성된 중성미자의 에너지는 관측 결과와 일치합니다. 또한, 이러한 핵붕괴로 생성된 전자는 주변 방사선장과 상호작용하여 관측된 낮은 세기와 일치하는 감마선을 생성합니다. 이 시나리오는 중성미자 신호가 감마선 방출보다 훨씬 더 밝게 빛나는 이유와 중성미자와 감마선 모두에서 관찰되는 뚜렷한 에너지 스펙트럼을 잘 설명합니다. 블랙홀 제트를 들여다보다 이 획기적인 발견은 과학자들이 활동 은하의 우주 제트가 감마선 빛 없이도 강력한 중성미자를 방출하는 방식을 이해하는 데 도움이 되었으며, 우리 은하 중심부에 있는 블랙홀을 포함한 초대질량 블랙홀 주변의 극단적이고 복잡한 조건에 대한 새로운 정보를 제공했습니다. 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스(UCLA) 물리천문학 교수이자 카블리 IPMU 선임 연구원인 알렉산더 쿠센코는 "NGC1068 은하 중심 근처의 중심부, 극한 지역에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다."라고 말했습니다.
"만약 우리의 시나리오가 사실로 확인된다면, 그 은하 중심에 있는 초대질량 블랙홀 근처 환경에 대한 정보를 얻을 수 있을 것입니다." 더욱이 이는 이전에는 희미한 감마선 특성 때문에 감지되지 않았을 수 있는 "숨겨진" 천체물리학적 중성미자원의 존재를 확인해 줍니다. 아이스큐브 중성미자 관측소 남극의 아이스큐브 중성미자 관측소. 사진 제공: 펠리페 페드레로스/아이스큐브 및 미국 국립과학재단 IceCube 관측소가 중성미자를 사냥하는 방법 중성미자는 중력과 매우 약하게만 상호작용하며 물질을 통과할 수 있는 아원자 입자입니다. 따라서 전자와 같은 다른 아원자 입자보다 탐지하기가 더욱 어렵습니다.
아이스큐브 중성미자 관측소는 투명하고 압축된 남극 얼음 속에 매립된 5,160개의 센서로 구성되어 있으며, 중성미자가 얼음을 통과하여 얼음과 상호작용하고 대전된 입자를 생성할 때 발생할 수 있는 현상을 포착합니다. 쿠센코는 "별을 관측하기 위해 빛을 사용하는 망원경이 있지만, 이러한 천체물리학 시스템 중 상당수도 중성미자를 방출합니다."라고 말했습니다. "중성미자를 관측하려면 다른 종류의 망원경이 필요한데, 바로 남극에 있는 망원경입니다." 중성미자는 일반적으로 가속된 양성자가 광자와 상호작용하여 중성미자와 유사한 에너지 강도의 감마선을 방출할 때 생성됩니다. 따라서 고에너지 중성미자는 일반적으로 고에너지 감마선과 쌍을 이룹니다. 그러나 아이스큐브 중성미자 망원경은 NGC 1068에서 약한 감마선 플럭스를 동반한 매우 강력한 중성미자를 감지했는데, 이는 중성미자가 다른 방식으로 생성되었을 가능성을 시사합니다.
이 새로운 논문은 헬륨 핵이 초거대 블랙홀의 제트 속에서 가속될 경우, 광자와 충돌하여 두 개의 양성자와 두 개의 중성자를 우주 공간으로 방출한다고 제안합니다. 양성자는 날아갈 수 있지만, 중성자는 불안정하여 감마선을 생성하지 않고 중성미자로 붕괴됩니다. "수소와 헬륨은 우주에서 가장 흔한 두 가지 원소입니다."라고 제1저자이자 UCLA 박사과정생인 야스다 고이치로는 말했습니다. "하지만 수소는 양성자만 가지고 있고, 이 양성자가 광자와 충돌하면 중성미자와 강한 감마선을 모두 생성합니다. 하지만 중성자는 감마선을 생성하지 않으면서도 중성미자를 생성하는 또 다른 방법을 가지고 있습니다. 따라서 NGC 1068에서 관측되는 중성미자의 기원은 헬륨일 가능성이 가장 높습니다." 이 시나리오는 NGC 1068과 우리 은하를 포함한 여러 은하의 중심에 있는 초거대 블랙홀 주변의 극한 환경을 조명합니다.
헤아릴 수 없을 만큼 엄청난 중력과 에너지가 원자를 말 그대로 파괴하는 곳입니다. 은하 중심을 이해하는 것에서 인류 복지 향상으로 이어지는 직선적인 과정은 아니지만, 중성미자와 같은 입자나 감마선과 같은 방사선 연구를 통해 얻은 지식은 기술을 놀랍고 혁신적인 방향으로 이끄는 경향이 있습니다. "JJ 톰슨이 1906년 전자 발견으로 노벨 물리학상을 받았을 때, 시상식 후 만찬에서 "이것은 역사상 가장 쓸모없는 발견일 것이다"라고 축배를 들었던 것은 유명한 일입니다."라고 쿠센코는 말했습니다. "그리고 물론 오늘날 모든 스마트폰, 모든 전자 기기는 톰슨이 거의 125년 전에 발견한 것을 활용하고 있습니다." 쿠센코는 또한 입자물리학이 인터넷의 시초라고 말했는데, 인터넷은 실험실 간에 방대한 양의 데이터를 이동해야 했던 물리학자들이 개발한 네트워크에서 유래했다고 말했습니다.
그는 핵자기공명(NMR)의 발견이 당시에는 잘 알려지지 않았지만, 현재 의학에서 널리 사용되는 자기공명영상(MRI) 기술의 발전으로 이어졌다고 지적했습니다. "우리는 중성미자 천문학이라는 새로운 분야의 막바지에 서 있습니다. NGC 1068에서 발견된 미스터리한 중성미자는 앞으로 우리가 풀어야 할 수수께끼 중 하나입니다."라고 쿠센코는 말했습니다. "과학에 대한 투자는 지금은 그 진가를 알아차리지 못하더라도 수십 년 후에는 엄청난 성과를 낼 수 있는 무언가를 만들어낼 것입니다. 장기적인 투자인데, 민간 기업들은 우리가 하는 연구에 투자하기를 꺼립니다. 그렇기 때문에 과학에 대한 정부 지원이 매우 중요하고, 대학이 매우 중요합니다."
더 자세히 알아보기: IceCube가 우주에서 가장 이상한 신호, 감마 플래시가 없는 중성미자 급류를 발견했습니다. 참고문헌: 고이치로 야스다, 노부유키 사카이, 요시유키 이노우에, 알렉산더 쿠센코 공저 "활성 은하핵 NGC 1068 제트의 베타 붕괴에서 발생하는 중성미자와 감마선", 2025년 4월 18일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.151005
메모 2505291712_소스1.분석중【】
_[2-3】 엄청난 중력은 msbase.nk에서 나타난다. 이곳에서는 원자와 qms.energy가 banc.i2로 파괴되는 곳이다. 이과정에서 원자를 이룬 쿼크나 중성미자, 등의 아원자가 광자 매체로 변환되어 전자기파 빛을 발현했다. 어허.
특히 중성미자는 수소의 양성자1(poms)만 있는 곳이 아닌 헬륨2,0(qms)의 중성자가 있는 곳에서 나타난다. 이는 중성미자가 암흑에너지를 집중화 시킬 qcell의 특징을 가진 것으로 추측된다. 어허.
_[4-2】중성미자가 qpeoms의 요소들일 것이란 심증은 있다. 그러면 중성미자 천문학은 양자영역으로 우주론을 설명하는거다. 맞을 것 같다.
msbase.galaxy.mass는 qpeoms.particle의 중첩이다. 그 소립자는 중성미자를 비롯한 보손, 페르미온 입자이기 때문이다.
우주는 원소이외에도 알려지지 않은 소립자 qpeoms 군집의 은하단이나 암흑 물질.에너지 혹은 보이드 ei.ms 비어 있는 시공간, 유한 고차원. 및 초끈 nqvix.ri.q cell이 존재한다.
_[2-3】 중성미자는 qcell의 결과물 2,0 이고 중성미자 역시 1+1=2, 1-1=0의 상호작용을 하는 qpeoms의 단위 1의 복합체로 고유단위 1이 아닐 것으로 보인다.
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