Neutrino Detector finder undvigende udenjordiske partikler i 'stort gennembrud'

Neutrino med den højeste energi nogensinde observeret

Dette billede viser det højeste energinutrino, der nogensinde er observeret (1,14 petaelektronvolt), som forskere kaldte 'Ernie', set ved IceCube Neutrino -observatoriet på Sydpolen den 3. januar 2012. Billedet frigivet 21. november 2013. (Billedkredit: IceCube Collaboration)





I årtier har forskere søgt efter spøgelsesagtige neutrino -partikler fra det ydre rum, og nu har de endelig fundet dem.

Bruger IceCube Neutrino Observatory i Antarktis fandt forskere det første bevis på neutrinoer uden for solsystemet siden 1987. Resultaterne åbner døren for en ny æra af astronomi, der kan afsløre hemmeligheder ved de mærkeligste fænomener i universet, siger forskere.

'Det er et stort gennembrud,' sagde Uli Katz, en partikelfysiker ved Universitetet i Erlangen-Nürnberg, i Tyskland, som ikke var involveret i forskningen. 'Jeg tror, ​​at det er en af ​​de absolutte store opdagelser inden for astropartikelfysik,' sagde Katz til guesswhozoo.com. [ Neutrinoer fundet ud over solsystemet fundet (billeder) ]



I det sidste århundrede har forskere overvejet kilden til kosmiske stråler, som indeholder energien fra en riffelkugle i en enkelt atomkerne. Det menes, at genstande som supernovaer, sorte huller eller gammastråleudbrud kan producere kosmiske stråler, men deres oprindelse er svær at opdage. I stedet leder forskere efter neutrinoer - subatomære partikler uden ladning og meget lille masse - produceret, når kosmiske stråler interagerer med deres omgivelser. Milliarder neutrinoer passerer gennem en kvadratcentimeter af Jorden hvert sekund, og kun en lille brøkdel af dem interagerer med stof.

IceCube-laboratoriet på Amundsen-Scott Sydpolstation i Antarktis er verden

IceCube-laboratoriet på Amundsen-Scott Sydpolstation i Antarktis er verdens største neutrinodetektor. Dens computere indsamler rådata om neutrinoaktivitet fra sensorer i isen, der leder efter lys, der udsendes, når neutrinoer rammer.(Billedkredit: Sven Lidstrom, IceCube/NSF)



IceCube ligger inden for en kubik kilometer is under Sydpolen. Observatoriet består af 5.160 digitale optiske moduler suspenderet fra 86 strenge, som registrerer de små blink af blåt lys, der udsendes, når neutrinoer interagerer med molekyler i isen, kendt som Cherenkov -stråling. De fleste neutrinoer påvist på Jorden stammer fra Jordens atmosfære eller solen.

Denne grafik viser IceCube Neutrino Observatory

Denne grafik viser IceCube Neutrino Observatoriets sensorer, som er fordelt over et volumen på 1 kubik kilometer klar Antarktis is. Under isen opererer 5.160 DOM -sensorer i dybder mellem 1.450 og 2.450 meter. Observatoriet inkluderer den tæt instrumenterede subdetektor DeepCore og et overfladeluftbruser, kaldet IceTop.(Billedkredit: IceCube/NSF)



Men i april 2012 opdagede IceCube to neutrinohændelser med energier over 1 petaelectronvolt (PeV), de første definitivt påviste neutrinoer uden for solsystemet siden 1987 under en supernova i Stor magellansk sky . De nye begivenheder, som forskerne kaldte 'Bert' og 'Ernie' (efter Sesam Street -karaktererne), var mere end 1 million gange energierne fra dem, der blev observeret i 1987.

Dybere analyse afslørede 28 højenergienutrinoer i IceCube-data taget fra maj 2010 til maj 2012. Hver hændelse var større end 30 teraelektronvolt (TeV). Gruppen rapporterede foreløbige resultater 15. maj på IceCube Particle Astrophysics Symposium på UW – Madison, og de fulde resultater blev detaljeret online i dag (21. november) i tidsskriftet Science.

'Vi har nogle virkelig overbevisende beviser for, at vi har neutrinoer fra andre steder end Jordens atmosfære og ud over solsystemet,' siger studieforfatter Nathan Whitehorn, fysiker ved University of Wisconsin-Madison.

Antallet af begivenheder er for lille til at identificere neutrinoernes oprindelse dog.

'Vi har endnu ikke antallet af neutrinoer, som kan male et billede af himlen i' neutrinoernes lys ', sagde Katz, der leder designet af et rivaliserende neutrino -observatorium kaldet KM3net, der skal bygges under Middelhavet Hav.

Det næste trin vil være at besvare spørgsmål som f.eks. Hvor neutrinoerne kommer fra, hvad deres energi er og hvilken 'smag' de er (neutrinoer findes i tre typer). Efterhånden som IceCube indsamler flere data, 'begynder alle disse spørgsmål nu at blive behandlet,' sagde Katz.

Følge efter Spurgte Lewis Twitter og Google+ . Følg os @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikel om guesswhozoo.com .