Skąd pochodzą neutrina i FRB? Nadzieje naukowców zaczynają topnieć

Mając problemy ze zrozumieniem natury neutrin i szybkich błysków radiowych, czyli FRB, badacze kosmosu mieli nadzieję, że jedne i drugie pochodzą z tego samego źródła. Wygląda jednak na to, że tak nie jest.

Neutrina, szczególnie te wysokoenergetyczne, są niemal nieuchwytne. Aby je „złapać”, naukowcy korzystają z zaawansowanych detektorów, takich jak IceCube znajdujący się na Antarktydzie. W jego skład wchodzą dziesiątki instrumentów umieszczonych pod pokrywą lodową. Kiedy te rzadkie neutrina zderzają się z cząsteczkami wody, powstaje błysk odbierany przez detektory.

Czytaj też: Gigantyczna symulacja i mała cząstka. Tak naukowcy zgłębiają tajemnice dotyczące neutrin

W latach 2008-2018 naukowcy odpowiedzialni za analizę danych zbieranych przez IceCube wykryli ponad 11 milionów uderzeń neutrin. Większość z nich miało jednak niskoenergetyczny charakter – te wysokoenergetyczne stanowiły natomiast bardzo niewielki ułamek detekcji. Ich energie były naprawdę wysokie – jedne z najwyższych zarejestrowanych w jakiejkolwiek cząstce.

FRB, czyli szybkie błyski radiowe, są natomiast znane nauce od 2007 roku, kiedy to doszło do pierwszego wykrycia tych tajemniczych sygnałów. Cechują się one krótkim czasem trwania, zazwyczaj liczonym w milisekundach i pochodzą zarówno z terenów naszej galaktyki, jak i ze znacznie większych odległości, daleko poza Drogą Mleczną. Za sprawą eksperymentu CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) udało się stworzyć katalog liczący niemal 500 FRB. Zaledwie 18 z nich się powtórzyło.

Pierwszy FRB został odebrany w 2007 roku, a wysokoenergetyczne neutrina są trudne do wykrycia

O ile FRB są czasami łączone z pewnymi punktami na niebie, czy też konkretnymi obiektami, które mogłyby stać za ich powstawaniem, tak neutrina są znacznie bardziej rozproszone. Pewne jest to, że ich istnienie jest związane ze swego rodzaju wysokoenergetycznym procesem, lecz jego natura stanowi jak na razie nierozwiązaną zagadkę.

Gdyby okazało się, iż FRB i neutrina mają taką samą genezę, to wyjaśnienie tej tajemnicy stałoby się znacznie łatwiejsze. Wykrycie takiej korelacji pozwalałoby naukowcom wykluczyć potencjalnych kandydatów bądź dodać nowych do listy. Zakładając, że magnetary (będące rodzajem gwiazd neutronowych) faktycznie są źródłem szybkich błysków radiowych, a wysokoenergetyczne neutrina pochodzą z tego samego kierunku, to istniałoby spore prawdopodobieństwo, iż to właśnie magnetary stoją za powstawaniem neutrin.

Czytaj też: Tajemnicze sygnały z kosmosu będą dokładniej śledzone. Astronomowie zyskali narzędzie do badań nad FRB

Niestety, wygląda na to, że tego typu powiązania pozostaną jedynie złudnymi nadziejami badaczy kosmosu. Wszystko za sprawą badań przeprowadzonych przez Shantanu Desaia z Indian Institute of Technology Hyderabad. Wyniki jego ustaleń są dostępne w formie pre-printu w bazie serwisu arXiv. Biorąc pod lupę publicznie dostępne dane, Desai postanowił zbadać związek pomiędzy wykrytymi jak do tej pory neutrinami i FRB. Jakie były wnioski? Niezbyt pocieszające. Prawdopodobieństwo wystąpienia FRB w pobliżu wysokoenergetycznego neutrina nie jest większe niż z dala od niego. Nie widać więc żadnej korelacji pomiędzy źródłami tych cząstek i sygnałów.