رصدخانه نوترینوی آیسکیوب در جنوبگان (قطب جنوب) در سال ۲۰۲۱ یک ذره پرانرژی را که از میان زمین عبور کرده بود شناسایی کرد، اما منشأ این نوترینو تا به امروز ناشناخته باقی مانده بود. اکنون دانشمندان موفق شدهاند مشخص کنند که این نوترینو که با نام IC 210922A شناخته میشود، از یک کهکشان درخشان و غبارآلود به نام «Shadow Blaster» سرچشمه گرفته است؛ کهکشانی که حدود ۱۱ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد. این کشف نخستین شواهد را ارائه میدهد که نشان میدهد کهکشانهایی که در گذشتههای دور با سرعت بالایی ستارهسازی میکردهاند، میتوانند نوترینو تولید کنند.
آنچه مطالعه جدید نشان داد
در مقالهای که ۱۷ ژوئن در نشریه Nature Astronomy منتشر شد، یوجی اوراتا و همکارانش توضیح دادهاند که چگونه موفق شدند با استفاده از تلسکوپ جیمز کلرک ماکسول، آرایه زیرمیلیمتری (SMA) و رصدخانه آلما، منشأ کهکشان Shadow Blaster را شناسایی کنند. نام رسمی این کهکشان JCMT0402−۰۴۲۴ است.
نور این کهکشان به دلیل پدیده «همگرایی گرانشی» ناشی از یک کهکشان بیضوی در پیشزمینه، به چهار تصویر مجزا تقسیم شده بود. این پدیده به دانشمندان امکان داد تا روی کهکشانی با انتقال به سرخ ۲.۹۸۸ بزرگنمایی کرده و ساختار درونی آن را با جزئیات بیشتری بررسی کنند.
پژوهشگران در مرکز این کهکشان هستهای بسیار فشرده و غیرمنتظره با اندازهای حدود ۱۵۰۰ سال نوری یافتند که سرشار از مواد لازم برای تشکیل ستارگان بود، اما هیچ نشانهای از یک سیاهچاله ابرپرجرم فعال که در حال تغذیه باشد، مشاهده نشد.
اگرچه نوترینوها در سراسر جهان هستی بسیار فراوان هستند، اما منابع شناختهشده تولید آنها نسبتاً محدود است. این یافته نشان میدهد که کهکشانهای ستارهفشان (Starburst Galaxies) که فاقد فعالیت سیاهچالهای هستند نیز میتوانند بهعنوان شتابدهندههای طبیعی پرتوهای کیهانی عمل کرده و نوترینوهای پرانرژی تولید کنند.
به گفته اوراتا، چنین کهکشانهایی ممکن است حدود ۲۰ درصد از پسزمینه پراکنده نوترینوهایی را که توسط رصدخانه آیسکیوب شناسایی میشوند، تأمین کنند.
کهکشانهای ستارهفشان حدود ۱۰ میلیارد سال پیش در جهان بسیار رایج بودند و همین موضوع میتواند یکی از دلایل فراوانی نوترینوها در کیهان باشد. البته بیشتر این کهکشانها مانند Shadow Blaster از مزیت بزرگنمایی گرانشی برخوردار نیستند؛ عاملی که در این کشف نقش مهمی ایفا کرد.
