Fotoğraf kredisi: UW-Madison
Antarktika'nın buzuna yerleştirilen yeni bir teleskop, yüksek enerjili nötrino gökyüzünün ilk haritasını tamamladı. Aslında, yüksek hızda hareket eden ve neredeyse tüm maddelerden etkilenmeyen nötrinolar için Kuzey gökyüzünü görüntülemek için tüm Dünya'ya bakar. AMANDA II, Dünya üzerindeki laboratuvar deneylerinde üretilenlerin 100 kat daha fazla enerjisiyle nötrinoları keşfetti.
Kozmosa açılan pencere olarak Antarktika buz tabakasını kullanan yeni bir teleskop, yüksek enerjili nötrino gökyüzünün ilk haritasını oluşturdu.
Bugün 15 Temmuz'da astronomlar için Uluslararası Astronomi Birliği toplantısında açıklanan harita, gökbilimcilere, en şiddetli olayların bazılarından kaynaklandığına inanılan hayalet parçacıklar olan çok yüksek enerjili nötrinolara ilk tantal bakışlarını sunuyor. evren - çökmekte olan kara delikler, gama ışını patlamaları ve uzak gökadaların şiddetli çekirdekleri.
Wisconsin-Madison fizik profesörü olan Francis Halzen, destekle oluşturulan türünün tek örneği olan AMANDA II kullanılarak derlenen haritanın “Bu, gerçekçi keşif potansiyeline sahip bir nötrino teleskobu ile ilk veri” diyor. Ulusal Bilim Vakfı'ndan (NSF) ve Güney Kutbu'nun 1.5 kilometre altındaki buzda gömülü ışık toplama dedektörlerinden oluşan dizilerden oluşuyor. “Bugüne kadar bu, yüksek enerjili nötrino gökyüzüne bakmanın en hassas yolu” diyor.
Yüksek enerjili nötrinoları tespit etme ve kökenlerine kadar izleme yeteneği, modern astrofiziğin en önemli görevlerinden biri olmaya devam etmektedir.
Kozmik nötrinolar görünmez, yüksüz ve neredeyse hiç kütlesi olmadığından, tespit edilmesi imkansızdır. Fotonlardan, görünür ışığı oluşturan parçacıklardan ve diğer radyasyon türlerinden farklı olarak, nötrinolar gezegenler, yıldızlar, yıldızlararası uzayın geniş manyetik alanları ve hatta tüm galaksilerden engelsiz geçebilir. Algılamayı çok zorlaştıran bu kalite de en büyük değeridir çünkü kozmolojik olarak uzak ve başka türlü gözlemlenemeyen olaylar hakkında barındırdıkları bilgiler bozulmadan kalır.
Halda, AMANDA II tarafından üretilen haritanın ön hazırlığını yapıyor ve icebound teleskop tarafından toplanan sadece bir yıllık verileri temsil ediyor. Halen ve meslektaşları daha sonra AMANDA II ile hasat edilmiş iki yıl daha veri kullanarak, gökyüzü haritasının yapısını tanımlayacak ve mevcut haritadaki istatistiksel dalgalanmalardan potansiyel sinyalleri onaylayacak veya çürütecek.
Halzen'e göre haritanın önemi, dedektörün çalıştığını kanıtlamasıdır. “Teknolojinin performansını belirler” diyor ve ekliyor: “ve elektromanyetik spektrumun aynı yüksek enerji bölgesindeki gama ışınlarını tespit etmek için kullanılan teleskoplarla aynı duyarlılığa ulaştığımızı gösteriyor”. Kökleri keşfinden neredeyse bir yüzyıl sonra bilinmeyen kozmik ışınları hızlandıran nesnelerden kabaca eşit sinyaller bekleniyor.
Antarktika buzunun derinliklerine batırılmış olan AMANDA II (Antarktika Muon ve Nötrino Dedektör Dizisi) Teleskopu, Dünya'dan Kuzey Yarımküre'deki gökyüzüne yukarı değil aşağıya bakacak şekilde tasarlanmıştır. Teleskop, her biri bir bowling topunun boyutu olan, yüksek basınçlı sıcak su matkaplarının yardımıyla buzun derinliklerine yerleştirilmiş 19 kablo üzerine dizilmiş 677 cam optik modülden oluşur. Dizi, 500 metre yüksekliğinde ve 120 metre çapında bir buz silindirini bir parçacık detektörüne dönüştürür.
Cam modüller tersine ampuller gibi çalışır. Bazen nötrinolar dedektörün içindeki veya yakınındaki buz atomlarına çarptığında oluşan hafif ve geçici ışık çizgilerini algılar ve yakalarlar. Atomaltı enkazlar, derin Antarktika buzunda geçici bir mavi ışık uyanışı bırakan başka bir atomaltı parçacık türü olan müonlar yaratır. Işık çizgisi nötrino yoluyla eşleşir ve başlangıç noktasına işaret eder.
Yüksek enerjili nötrino gökyüzünün ilk görünümünü sağladığından, harita gökbilimcilere yoğun bir ilgi duyacaktır, çünkü Halzen, “kozmik ışınların nasıl hızlandığı veya nereden geldiği hakkında hala bir fikrimiz yok.”
AMANDA II'nin şu anda en güçlü toprağa bağlı hızlandırıcıların ürettiği parçacıkların enerjisinin yüz katına kadar nötrinoları tanımlamış olması, bazılarının en yüksek enerjik olaylardan bazıları tarafından uzun yolculuklarında başlatılabileceği ihtimalini artırıyor. evrende. Yüksek enerjili nötrinoları rutin olarak tespit etme yeteneği, gökbilimcilere sadece kara delikler gibi tuhaf fenomenleri incelemek için bir lens sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüz milyonlarca veya milyarlarca ışık yılı boyunca meydana gelen olaylardan birleşik bilgilere doğrudan erişim sağlama yoluyla da sağlar. uzakta ve eons önce.
Halzen, “Bu harita kozmik bir hızlandırıcıya ilişkin ilk kanıtı içerebilir” diyor. “Ama henüz orada değiliz.”
Yeni dedektör dizileri eklendikçe, AMANDA II Teleskobu büyüdükçe kozmik nötrino kaynakları için av artacak. Planlar, teleskopun kübik kilometrelik bir aletli buz haline gelmesini gerektiriyor. IceCube olarak bilinen yeni teleskop, kozmik nötrino kaynakları için gökyüzünü temizlemeyi çok verimli hale getirecek.
Halzen, “En kötümser teorik tahminlere duyarlı olacağız” diyor. “Unutmayın, kaynakları arıyoruz ve şimdi bir şey keşfetsek bile, duyarlılığımız yılda en iyi 10 nötrino düzeninde görebileceğimiz şekildedir. Yeterince iyi değil."
Orijinal Kaynak: WISC Haber Bülteni
