Astronomen gebruikten de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) om de bron van een krachtige neutrino-emissie te lokaliseren, waarbij ze zich baseerden op een ongebruikelijk kosmisch fenomeen dat werkte als een natuurlijke telescoop, zoals donderdag 19 juni 2026 gerapporteerd door de National Institutes of Natural Sciences. De ontdekking leverde resultaten op die de aanvankelijke verwachtingen overtroffen.
Wetenschappers geloofden aanvankelijk dat een superzwaar zwart gat de drijvende kracht was achter een ver, uitzonderlijk helder sterrenstelsel dat verband hield met het neutrinosignaal. Uit analyses is echter gebleken dat de energie van het sterrenstelsel afkomstig is van een extreem intens stervormingsproces. Deze bevinding biedt cruciale aanwijzingen die kunnen helpen de oorsprong van veel van de mysterieuze hoogenergetische neutrino’s in het universum te verduidelijken.
Het volgen van het traject van de meest ongrijpbare deeltjes in de kosmos
Neutrino’s behoren tot de meest raadselachtige deeltjes die de wetenschap kent, en reizen in grote hoeveelheden door de ruimte en zelfs rond de aarde, met weinig interactie met materie. Hoewel er al enkele neutrino-producerende galactische foci zijn geïdentificeerd, zijn deze bekende bronnen niet voldoende om het aanzienlijke volume aan hoogenergetische neutrino’s die zijn gedetecteerd te rechtvaardigen.
Om de oorsprong van een van deze deeltjes te onderzoeken, heeft een internationaal consortium van onderzoekers, waaronder wetenschappers van MITOS Science Co., LTD., National Central University, Chung Yuan Christian University, Tohoku University, Fukui University of Technology en het National Astronomical Observatory of Japan, aanvullende monitoring uitgevoerd met behulp van ALMA en andere telescopen.
Het raadsel van het “Shadow Blaster”-stelsel ontrafelen
Sterrenstelsels waarvan eerder werd vastgesteld dat ze neutrino’s genereren, werden over het algemeen geactiveerd door superzware zwarte gaten. Bij het analyseren van JCMT0402-0424 vonden onderzoekers echter geen spoor van de energie-emissies die typisch zijn voor een zwart gat van deze omvang.
Het sterrenstelsel is zwaar verduisterd door een laag stof, waardoor het moeilijk te zien is in zichtbaar licht. Aan de andere kant straalt het een intense gloed uit op submillimetergolflengten. Vanwege het verborgen karakter en de extreme helderheid bij deze frequenties noemde het team het de ‘Shadow Blaster’.
Hoe zwaartekrachtlenzen het interieur van de Shadow Blaster onthulden
Astronomen konden in het binnenste van het Shadow Blaster-sterrenstelsel kijken dankzij een toevallige uitlijning met een ander sterrenstelsel dat zich tussen het sterrenstelsel en onze planeet bevindt. De zwaartekracht van het voorgrondstelsel vervormde en versterkte de radiogolven afkomstig van Shadow Blaster, die in de praktijk functioneerde als een natuurlijk hemelobservatorium.
Opnieuw wezen radiowaarnemingen niet op de aanwezigheid van een krachtig zwart gat. In plaats daarvan wezen de gegevens op een andere energiebron: het gas en het stof dat zich door de Melkweg verspreidt, lijkt voornamelijk te worden verwarmd door intensieve stervorming.
Onderzoekers hebben ook een dichte ‘compacte kern’ geïdentificeerd in het centrale gebied van Shadow Blaster, waar grote hoeveelheden gas en stof geconcentreerd zijn in een gebied met een doorsnede van slechts ongeveer 1500 lichtjaar. Een omgeving met zulke extreme kenmerken is volledig in staat neutrino’s te genereren.
Herdefinitie van het begrip van de bronnen van hoogenergetische neutrino’s
De resultaten suggereren dat sterrenstelsels met een hoge mate van stervorming een belangrijke en voorheen onderschatte bron van hoogenergetische neutrino’s kunnen vormen, waardoor het landschap van de astrofysica verandert.
Volgens het team hebben compacte, stofrijke sterrenstelsels met uitbarstingen van stervorming het vermogen een substantieel deel van de hoogenergetische neutrino-achtergrond bij te dragen. Uit de analyse van wetenschappers blijkt dat deze sterrenstelsels verantwoordelijk kunnen zijn voor wel 20% van de totale hoogenergetische neutrino’s die in het heelal worden waargenomen, en bevestiging door toekomstige studies zou het wetenschappelijke inzicht in de productie van deze ongrijpbare deeltjes drastisch kunnen herdefiniëren.