รูปแบบของพลังงาน

นิวตริโนเหล่านี้ ซึ่งเป็นอนุภาคเกือบไร้มวลที่สามารถผ่านโลกได้โดยไม่ถูกกีดขวาง และสามารถทะลุผ่านบริเวณต่างๆ ของอวกาศที่สำลักรังสีแกมมาและแสงในรูปแบบอื่นๆ ได้ อาจมีรายละเอียดของดาวฤกษ์ดวงแรกที่ก่อตัวขึ้นในเอกภพ การปรากฏตัวของพวกมันยังอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์นับจำนวนดาวฤกษ์มวลมากในเอกภพที่ยุบตัวลงจนเกิดเป็นหลุมดำได้ เนื่องจากการยุบตัวจำนวนมากเหล่านี้อาจ "มืด" ปราศจากรังสีแกมมาอันเป็นเอกลักษณ์และรังสีอื่น ๆ ที่บอกเล่าได้ แต่เต็มไปด้วยนิวตริโน Peter Meszaros จาก Penn State และ Eli Waxman จาก Weizmann Institute of Science ในอิสราเอลเผยแพร่รายละเอียดของทฤษฎีนี้ในฉบับล่าสุดของ Physical Review Letters (vol. 87, p. 171102, October 2001) การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นการกะพริบของรังสีแกมมาอย่างลึกลับ ซึ่งเป็นรูปแบบแสงที่มีพลังงานสูงสุด การปะทุเหล่านี้เกิดขึ้นบ่อยครั้ง ประมาณวันละครั้งจากจุดที่มองเห็นของเรา แต่เกิดขึ้นแบบสุ่มทั่วท้องฟ้า และคงอยู่เพียงไม่กี่วินาที ดังนั้นจึงตรวจจับและวิเคราะห์ได้ยาก การปะทุส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ระยะทาง "จักรวาลวิทยา" ซึ่งห่างจากโลกหลายพันล้านปีแสงในยุคที่เอกภพยังเด็กอยู่ Meszaros กล่าวว่าประมาณ 2 ใน 3 ของการระเบิดของรังสีแกมมาทั้งหมดอาจเกิดขึ้นจากลูกไฟที่ก่อตัวขึ้นเมื่อแกนกลางของดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่าดวงอาทิตย์อย่างน้อย 25 เท่ายุบตัวเป็นหลุมดำ นักวิทยาศาสตร์เรียกดาวที่ยุบตัวดังกล่าวว่า "คอลลาปซาร์" ในแบบจำลองคอลลาซาร์ พลังงาน อันมหาศาลถูกปลดปล่อยออกมาเมื่อสสารไหลเข้าสู่หลุมดำที่ก่อตัวขึ้นใหม่ ลูกไฟพุ่งออกไปด้วยความเร็วใกล้แสงและเนื่องจากแรงกดดันรอบ ๆ ดาวฤกษ์ ทำให้พุ่งชนกันเป็นไอพ่น เจ็ตนี้ชนเข้ากับเปลือกดาวเดิมของดาว ซึ่งถูกทิ้งไว้หลังจากที่แกนกลางของดาวพังทลายลง หากไอพ่นหลุดออกจากเปลือกโลก มันจะสร้างคลื่นกระแทกที่สร้างรังสีแกมมา โดยมักจะสะดุดตัวเองหรือกระแทกเข้ากับสสารภายนอกอื่นๆ นักวิทยาศาสตร์รับรู้แสงวาบนี้ว่าเป็นการระเบิดของรังสีแกมมา ก่อนที่ลูกไฟจะออกจากเปลือกดาวเพื่อสร้างรังสีแกมมา แว็กซ์แมนกล่าวว่า มันเกิดการกระแทกจากภายใน การกระแทกเหล่านี้เร่งโปรตอนซึ่งชนกับโฟตอนของรังสีเอกซ์ในช่องไอพ่นที่ก่อตัวขึ้นใหม่ภายในเปลือกหุ้ม ซึ่งจะสร้างอิเล็กตรอน นิวตริโน และแอนตินิวตริโน นิวตริโนพุ่งทะลุเปลือกดาวอย่างน้อยสิบวินาทีก่อนที่รังสีแกมมาจะก่อตัวขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถตรวจจับการระเบิดของนิวตริโนได้แม้ในขณะที่ไม่มีการระเบิดของรังสีแกมมา Meszaros กล่าว บ่อยครั้งที่เครื่องบินไอพ่นไม่สามารถเจาะทะลุเปลือกดาวฤกษ์และสร้างรังสีแกมมา หรืออาจทะลุผ่านได้ไม่ทั้งหมด โดยไม่คำนึงว่า ณ จุดนี้ เครื่องบินไอพ่นได้ก่อตัวเป็นนิวตริโน ซึ่งสามารถทะลุทะลวงสิ่งที่ Meszaros และ Waxman เรียกว่า "การยุบตัวของรังสีแกมมามืดลง" ได้อย่างง่ายดาย ดังนั้น การระเบิดของนิวตริโนจึงเป็นการวัดการตายของดาวฤกษ์มวลมาก ซึ่งเกิดจากการยุบตัวที่อาจสร้างหรือไม่สร้างการระเบิดของรังสีแกมมา สิ่งนี้มีความสำคัญมาก Waxman กล่าว เนื่องจากดาวฤกษ์ดวงแรกที่ก่อตัวขึ้นในเอกภพ - เกินกว่าเรดชิฟต์ 5 - อาจมีมวลมากกว่าดาวฤกษ์ในปัจจุบันมาก และตามที่ฟิสิกส์คิดไว้ มีแนวโน้มที่จะถูก "สำลักแกมมา" -ray dark พังทลาย" เครื่องตรวจจับทั้งหมดมองไม่เห็นนอกจากเครื่องตรวจจับนิวตริโน Meszaros กล่าวว่า การทดลอง AMANDA ในทวีปแอนตาร์กติกา เร็วๆ นี้ อาจสามารถระบุขีดจำกัดที่เกี่ยวข้องกับอัตราการพังทลายของ "ความมืด" และ "ความสว่าง" ได้ กล้องโทรทรรศน์นิวตริโนลูกบาศก์กิโลเมตรที่เรียกว่า ICECUBE ซึ่งวางแผนไว้ในแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกเป็นส่วนเสริมของ AMANDA จะให้ความไวต่อการระเบิดของนิวตริโนที่มากขึ้น Meszaros กล่าวว่า "การระเบิดของรังสีแกมมาเป็นการระเบิดที่แข็งแกร่งที่สุดในจักรวาล แต่อาจเป็นเพียงส่วนยอดของภูเขาน้ำแข็ง" Meszaros กล่าว "อาจมีการระเบิดที่มีความรุนแรงในลักษณะเดียวกันนี้เป็นจำนวนมากกว่าที่ตรวจจับได้ผ่านนิวตริโนพลังงานสูงพิเศษของพวกมันเท่านั้น" นิวตริโนเหล่านี้จะอยู่ในช่วงพลังงาน TeV Meszaros กล่าว