Os cientistas esperavam que neutrinos-ultra-alta energia poderia apontar para fontes de buracos negros cósmicos ultra-alta energia raios-supermassivos nos centros das galáxias ou explosões de estrelas hypernova, por exemplo. Agora, a prova de uma quarta ultra-alta energia neutrino neutrino-a mais alta-energia ainda sem ter sido detectado pela baseado no Pólo Sul IceCube experimento, um projeto que Berkeley Lab pesquisadores ajudaram a construir e aos quais actualmente contribuir análise. Mas essa mais-recente descoberta do neutrino, diz Berkeley Lab Spencer Klein , apenas "aprofunda o mistério" das origens dos raios cósmicos.
O evento foi encontrada por pesquisadores da Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University na Alemanha como parte de uma nova procura de neutrinos do múon astrofísicos. Principal objectivo a análise dos pesquisadores era para confirmar as medições anteriores do IceCube outros neutrinos astrofísicos. O novo neutrino-ultra-alta energia foi um bônus inesperado.
Um display evento IceCube mostrando o mais recente 'evento mais enérgica.' Cada círculo aberto é um módulo óptico bater-un; as esferas cheias mostram módulos de sucesso, com o raio que indica o número de fotões detectados. As cores indicam o tempo relativo (vermelho é o primeiro, em seguida, alaranjado, amarelo, verde e azul), mas com a escala escolhida, o momento não é tão útil (crédito: Leif Radel)
O novo neutrino foi encontrado graças a uma trilha múon observada por um conjunto de 5160 detectores ópticos, usando eletrônica projetado e construído por cientistas e engenheiros Berkeley Lab. Múons são parentes pesados de elétrons e são emitidos quando um tipo de neutrino chamado um neutrino do múon interage com um núcleo atômico. O muão recentemente detectada tinha um tal de alta energia sobre-2600 trillion-elétron-volts que só poderiam ter sido produzidas por um neutrino ultra-alta-energia. A pista foi múon vários quilómetros de comprimento, muito longo para IceCube ter capturado todo o traço. Isto significa que a energia real neutrino foi provavelmente várias vezes mais elevado do que foi visto no detector.
Semelhante ao modo que um muão pode levar os cientistas a um neutrino, um neutrino pode apontar para a origem dos raios cósmicos. Os raios cósmicos são partículas carregadas que são suspeitos de vir de fontes ultra-alta energia fora da galáxia. Mas porque eles são partículas carregadas, eles chegam a Terra só depois de seguir seguir, caminhos tortuosos caóticos que circundam em torno das linhas de campo magnético no espaço.
Neutrinos de altíssima energia são acreditados para vir das mesmas fontes que os raios cósmicos, mas diferem em que eles são neutros, e, portanto, viajar em linhas retas. Então, se você pegar um neutrino estrias por, o pensamento vai, basta olhar nessa direção e você pode ver uma fonte de raios cósmicos.
Mas nos últimos anos, instrumentos que apontam no espaço em fontes suspeitas 'neutrinos não revelou óbvios candidatos de origem.Na verdade, quando os instrumentos foram destinados para o céu, de onde veio este novo neutrino, não há fenômenos de alta energia foram encontrados. Modelos Assim, alguns teóricos conceberam que propõem neutrinos-ultra-alta energia são, na verdade, à esquerda do nascimento do universo ou que o espaço pode não ser simétrica na forma como os físicos que se pensava.
Ao mesmo tempo, uma análise recente de dados IceCube anteriores por Gary Binder, um estudante de graduação Divisão de Ciência Nuclear que trabalha com Klein, sugere que as fontes de raios cósmicos mais convencionais, tais como buracos negros supermassivos são ainda mais provável.
A questão das origens de neutrinos de altíssima energia e raios cósmicos está longe de ser resolvida, diz Klein, e este novo neutrino que ainda não lançar luz sobre o problema. "Um monte de pessoas em IceCube, eu incluído, foram passar uma boa quantidade de tempo tentando descobrir o que isso significa", diz Klein. "Nós simplesmente não sabemos ainda."
IceCube é uma colaboração internacional de mais de 300 cientistas e engenheiros, de 50 instituições em todo o mundo. A Universidade de Wisconsin, Madison, gerencia o detector com a construção e operações de financiamento do National Science Foundation e parceiros internacionais.
O Galaxy diário via Lab Berkeley
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