Pierwsza identyfikacja pozagalaktycznego źródła neutrin

Blazar TXS0506+056

22 września 2017 roku największe obserwatorium neutrin, IceCube, zarejestrowało neutrino o wysokiej energii, około 290 TeV. To energia przekraczająca 45 razy energie jakie możemy nadać cząstkom elementarnym w najpotężniejszym aktualnie akceleratorze Large Hadron Collider. Wyjątkowość tej rejestracji nie polega jednak na tak wysokiej energii cząstki. Rekordową rejestracją IceCube nadal jest neutrino znane jako "Big Bird" o energii około 2000 TeV z 2013 roku. Tym razem po raz pierwszy udało się powiązać zarejestrowane neutrino z konkretnym źródłem pozagalaktycznym na niebie.

Obserwatorium IceCube znajduje się na biegunie południowym i składa się z wielu bardzo czułych fotometrów zanurzonych w lodzie antarktycznym. Obejmują one dobrze ponad 1 km sześcienny jego objętości. Fotometry te rejestrują bardzo słabe promieniowanie Czerenkowa powstające w lodzie przy przelocie przezeń wysokoenergetycznych cząstek. Stożek tego promieniowania pozwala nie tylko określić energię cząstki, ale także kierunek z którego ona nadbiegła z całkiem dobrą dokładnością około połowy stopnia kątowego. Do niedawna udawało nam się powiązać rejestrowane neutrina jedynie ze Słońcem oraz supernową z 1987 roku w Wielkim Obłoku Magellana. Tym razem, dzięki współpracy z zespołem Fermi Gamma-Ray Space Telescope udało się dokonać identyfikacji źródła. Obserwatorium Fermi zarejestrowało w obszarze określonym przez IceCube błysk gamma pochodzący z blazara TXS 0506+056. Blazary to aktywne jądra galaktyk (AGNy), gdzie na supermasywną czarną dziurę opadają duże ilości materii. W niezupełnie rozpoznanych jeszcze procesach AGNy wyrzucają dwie silnie skolimowane wiązki materii z prędkościami bliskimi prędkości światła. Jeśli taka wiązka skierowana jest akurat w stronę Ziemi obiekt taki nazywamy blazarem. Ten blazar leży w odległości 3,7 miliarda lat świetlnych od nas i jest widoczny na tle gwiazdozbioru Oriona.

Zidentyfikowanie aktywnych jąder galaktyk jako źródła neutrin o bardzo wysokich energiach jest przełomem w rozwoju astronomii neutrinowej. Cząstki te niezwykle słabo oddziałują z innymi postaciami materii, co z jednej strony pozwala uzyskiwać informacje o warunkach fizycznych w obszarach wszechświata niedostępnych innym metodom obserwacji, jednak z drugiej czyni tę gałąź astronomii niezwykle wymagającą. Prace wskazujące na możliwość tworzenia neutrin w relatywistycznych strugach AGNów znane są już od końca XX wieku. Ogromna gęstość energii w strugach pozwala na wyzwalanie neutrin to przy zderzeniach protonów.

Pracę opisującą to odkrycie można przeczytać na stronie magazynu Science.

Misja TESS, następca teleskopu Kepler, wyniesiona na orbitę

Start misji TESS

Tuż po północy 19 kwietnia 2018 roku, rakieta Falcon 9 wyniosła na orbitę misję TESS, Transiting Exoplanet Survey Satellite. Misja ta jest następczynią powoli kończącej się misji Kepler, która dostarczyła nam wielu informacji na temat planet krążących wokół innych gwiazd (egzoplanet), a przy okazji danych fotometrycznych o bezprecedensowej dokładności dla dziesiątek tysięcy gwiazd. W odróżnieniu od poprzednika, misja TESS będzie dokonywała pomiarów jasności gwiazd na całym niebie. Głównym celem tych obserwacji będą gwiazdy późnych typów widmowych (G, K i M) jaśniejsze niż 12 magnitudo. W tej grupie znajduje się około 500 tysięcy gwiazd, w tym około 1000 pobliskich czerwonych karłów. O ile dzięki teleskopowi Kepler odkryliśmy prawie 4 tysiące egzoplanet, misja TESS powinna poszerzyć tę listę do około 20 tysięcy. Spodziewamy się, że wśród tej liczby znajdzie się przynajmniej kilkaset planet o rozmiarach podobnych do Ziemi, zaś około 20 z nich będzie leżało w obszarze ekosfery swojej macierzystej gwiazdy.

Misja TESS zostanie umieszczona na dość nietypowej orbicie wokółziemskiej, o wyraźnej eliptyczności i okresie równym połowie okresu orbitalnego Księżyca. Aby osiągnąć docelową orbitę, TESS ma dokonać bliskiego przelotu obok Księżyca. Okres orbitalny oraz orientacja tej orbity pozwoli na stabilne funkcjonowanie misji przez ponad 10 lat. Misja powinna rozpocząć obserwacje już za dwa miesiące. Do zbierania danych posłużą cztery szerokokątne kamery wyposażone w matryce CCD, każda o rozmiarze 16.8 milionów pikseli.

Podobnie, jak w przypadku misji Kepler, wrocławscy astronomowie biorą udział w Konsorcjum misji TESS, i będą analizować zebrane przez nią obserwacje.