RIJEKA Grupa hrvatskih znanstvenika, među kojima su i znanstvenici Odjela za fiziku Sveučilišta u Rijeci sudjelovala je u jednom od najvećih ovogodišnjih otkrića s područja astrofizike – otkrivanju izvora tajanstvenih neutrina, a posljedično i izvora kozmičkih zraka visokih energija – preko sto godina stare zagonetke na području astrofizike i astronomije. Svoj obol ovoj velikoj međunarodonoj znanstvenoj suradnji dali su Dijana Dominis Prester, Marina Manganaro i Tomislav Terzić sa Sveučilišta u Rijeci, zatim Nikola Godinović, Damir Lelas, Ivica Puljak i Darko Zarić sa Sveučilišta u Splitu, Ana Babić sa Sveučilišta u Zagrebu, te Tihomir Surić i Iva Šnidarić s Instituta Ruđer Bošković.

Neutrini su subatomske čestice koje svake sekunde prolaze kroz svemir i sve na Zemlji, uključujući i naša tijela, no rijetko su i interakciji s okolinom, zbog čega ih se teško otkriva. Neutrini međutim mogu otkriti puno o galaksijama u kojima nastaju, a najveći detektor koji pokušava »uhvatiti« ove zagonetne čestice smješten je na Južnom Polu. Detektor »Ice Cube« dnevno detektira i do 200 neutrina, no većinom se radi o česticama niske energije koje proizvode kozmičke zrake u interakciji sa Zemljinom atmosferom. Dosad su naime, bila poznata samo dva izvora neutrina – Sunce i obližnja supernova.

Teleskop na Kanarima

U rujnu prošle godine, međutim, IceCube je detektirao neutrino vrlo visoke energije što je ukazivalo na to da potječe iz nekog vrlo udaljenog svemirskog objekta.

U otkrivanje njegovog izvora potom se uključilo više institucija diljem svijeta, pri čemu je jedno od ključnih opažanja ostvarila kolaboraciju MAGIC u kojoj sudjeluju i hrvatski znanstvenici, a u čijoj se osnovi nalazi 17-metarski teleskop na Kanarima namijenjen pretraživanju gama zračenja visokih energija.

Kombiniranim opažanjima kao izvor neutrina identificirana je eliptična galaksija udaljena od Zemlje četiri milijarde svjetlosnih godina. U jezgri ove galaksije – tzv. blazaru, nalazi se supermasivna crna rupa koja producira mlaz čestica vrlo visoke energije.

– Jedno od velikih pitanja kojim se već dugo bave astrofizičari je kako nastaje gama-zračenje najviših energija, koje nam poput glasnika dolazi iz dalekog svemira. Detekcija istovremene emisije neutrina i gama-zračenja za kojom zajednički tragamo pomoću MAGIC-a i IceCube-a već desetak godina, bila ključna u razbijanju tog misterija, kazala nam je Dijana Dominis Prester s Odjela za fiziku Sveučilišta u Rijeci, inače članica Izvršnog odbora kolaboracije MAGIC.

Detektirani kozmički neutrini, pojašnjava ona, ukazuju da je blazar TXS 0506+056 sposoban ubrzati protone do vrlo visokih energija, te da je stoga upravo on mogući izvor kozmičkih zraka.

Proširenje grupe

– Protoni su pozitivno nabijeni te ih magnetska polja u svemiru zakreću i zato ne možemo pouzdano utvrditi odakle dolaze, dok su neutrini i fotoni neutralni pa se gibaju pravocrtno te tako omogućuju pouzdanu identifikaciju izvora, dodala je Dominis Prester.

Rad koji opisuje ovo otkriće objavljena su danas u prestižnom časopisu Science, a ekipa iz kolaboracije MAGIC dodatno je detaljnije modelirala mehanizam zračenja čestica vrlo visoke energije iz aktivne galaktičke jezgre, što je objavljeno u časopisu Astronomy and Astrophysics.

Hrvatska grupa u MAGIC-u u međuvremenu je dobila i nove članove – Sašu Mićanovića, Željku Bošnjak i Stefana Cikotu, a uskoro će se, otkriva nam Prester, povećati i doktorandima novog doktorskog studija iz fizike Sveučilišta u Rijeci.