يمكن أن تحتوي “النقاط الحمراء الصغيرة” الغامضة التي تم اكتشافها في بداية الكون بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي، على ثقوب سوداء مدفونة تطلق “جسيمات شبحية” كونية عالية الطاقة عبر الكون.
النيوترينوات يشار إليها بالجسيمات الشبحية لأنها جسيمات عديمة الشحنة وقريبة الكتلة، حيث تتدفق مئات التريليونات منها عبر جسمك كل ثانية بسرعة تقارب سرعة الضوء. بالإضافة إلى ذلك، فإن مصدر النيوترينوات عالية الطاقة التي يتم اكتشافها بشكل متكرر على الأرض يعد أمرًا غامضًا.
ومن الألغاز الكونية الأخرى وجود “النقاط الحمراء الصغيرة” وهي مجرات تم اكتشافها بواسطة المجرات. تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). على الرغم من شيوعها بعد حوالي 600 مليون سنة من الانفجار الكبير، يبدو أن هذه النقاط تختفي قبل أن يصل عمر الكون إلى 2 مليار سنة. وقد افترض بعض الباحثين أن هذه المجرات الصغيرة الغريبة يمكن أن تؤوي الثقوب السوداء المدفونة في أكفان سميكة من الغبار الكوني. إذا كان الأمر كذلك، فمن الممكن أن تكون النقاط مساهمًا رئيسيًا في النيوترينوات عالية الطاقة، وتربط بين هذين اللغزين.
يتم إنتاج النيوترينوات عندما تصطدم جسيمات أخرى، مثل البروتونات، بجسيمات الضوء، أو الفوتونات، أو بأنواع مختلفة من المادة. يحدث هذا عادةً في البيئات كثيفة الغازات، لكن خصائص النيوترينو الشبيهة بالأشباح تعني أنها لا تواجه صعوبة كبيرة في الهروب إلى الكون ككل.
عادة، الأحداث التي تخلق النيوترينوات عالية الطاقة تؤدي أيضًا إلى ظهور فوتونات عالية الطاقة تسمى أشعة جاما. ومع ذلك، فإن النيوترينوات وفيرة جدًا باعتبارها ثاني أكثر الجسيمات شيوعًا في الكون، لدرجة أنه إذا كانت جميع مصادر النيوترينوات قد خلقت أيضًا أشعة جاما، فإن خلفية أشعة جاما لكوننا يجب أن تكون أكبر بكثير مما هي عليه في الواقع.
وهذا يعني أن بعض مصادر النيوترينوات عالية الطاقة يجب أن تكون موجودة في بيئات لا تستطيع أشعة غاما الهروب منها بسهولة، وهنا تدخل النقاط الحمراء الصغيرة في الصورة. تعرض هذه الأجسام الغريبة انبعاثًا قليلًا جدًا مرتبطًا بالنفاثات المجرية أو التدفقات الخارجية الأخرى. وهذا ما دفع هذا الفريق إلى افتراض أن نقص هذه الانبعاثات، والذي ينبغي أن يأتي على شكل الأشعة السينية وموجات الراديو، وذلك لأن الثقوب السوداء وما يرتبط بها الطائرات في النقاط الحمراء الصغيرة مدفونة في هالات كثيفة من الغبار والغاز.
يقول قائد الفريق ريكو كوز من جامعة كيوتو: “في السيناريو الذي درسناه، من المتوقع وجود فوتونات وفيرة وغاز كثيف حول الثقب الأسود المركزي في نقطة حمراء صغيرة، مما قد يسمح بحدوث مثل هذه الاصطدامات بكفاءة”. قال في بيان.
قدّر كوز وزملاؤه المساهمة التي يمكن أن تضيفها النقاط الحمراء الصغيرة إلى خلفية النيوترينو في الكون. وكشف هذا أنه في حالة حدوث تسارع للجسيمات في الثقوب السوداء المدفونة داخل النقاط، فإن هذه البيئات يمكن أن تنتج نيوترينوات عالية الطاقة لتساهم بجزء كبير من الطاقة العالية. خلفية النيوترينو لوحظ على الأرض. وسيكون هذا أثناء منع هروب أشعة جاما أيضًا.
قال كوز: “على الرغم من صعوبة مراقبة الأجسام الفردية بشكل مباشر، إلا أننا نعتقد أن هذه الدراسة مهمة لأنها الأولى التي تثبت أنه، نظرًا لوفرة هذه المجرات الحمراء الصغيرة، يمكن أن تمثل جزءًا من النيوترينوات عالية الطاقة المرصودة”.
تأتي النيوترينوات بأكثر من نوع أو نكهة؛ وبالتالي، فإن الخطوة التالية للفريق ستكون تحديد نسبة نكهات النيوترينو الناتجة عن الثقوب السوداء المدفونة في النقاط الحمراء الصغيرة وتحديد ما إذا كان هذا يتطابق مع الوفرة الكونية التي شهدناها.
وتم نشر بحث الفريق في المجلة المراجعة البدنية د.
