Порекло космичких зрака била је једна од најдуготрајнијих мистерија у физици, а изгледа да ће тако и остати дуже време. Један од водећих кандидата одакле потичу космички зраци су експлозије гама зрака, а физичари су се надали да ће огроман антарктички детектор назван Ицецубе Неутрино опсерваториј потврдити ту теорију. Али запажања од преко 300 ГРБ нису показала никакве козмичке зраке. Укратко, космичке зраке нису оно што смо мислили да јесу.
Али, баш као и Тхомас Едисон који је рекао да је "сваки одбачени погрешан покушај још један корак напријед," физичари овај најновији налаз виде као напредак.
„Иако нисмо открили одакле потичу космички зраци, направили смо велики корак ка одбацивању једног од водећих предвиђања“, рекао је главни истраживач ИцеЦубе-а и професор физике Универзитета у Висконсину - Мадисон Францис Францис Халзен.
Космичке зраке су електрично наелектрисане честице, попут протона, који ударају на Земљу из свих праваца, енергијом и до сто милиона пута већом од оне створене у уметним акцелераторима. Интензивни услови потребни за стварање таквих енергетских честица усмерили су интересовање физичара на два потенцијална извора: масивне црне рупе у центрима активних галаксија и гама зрачења (ГРБс), блицеви гама зрака повезани са екстремно енергетским експлозијама које су примећене. у далеке галаксије.
ИцеЦубе користи неутрине за које се верује да прате производњу космичких зрака за проучавање ове две теорије. У раду објављеном у броју часописа Натуре за април 19. априла, научници ИцеЦубе описују претрагу неутрина који су емитовани из 300 експлозија гама зрака, последњих година подударних са сателитима СВИФТ и Ферми, од маја 2008. до априла 2010. Изненађујуће су пронађена ниједна - резултат који је у супротности са 15 година предвиђања и изазовима једној од две водеће теорије о пореклу највиших енергетских космичких зрака.
Детектор тражи високоенергетску (тераелектронволт; 10)12-електронволт) неутрини, а у свом раду тим је рекао да су пронашли горњу границу флукса енергетских неутрина повезаних са ГРБ-ом која је најмање фактор 3,7 испод предвиђања. То имплицира да било ГРБ-ови нису једини извор космичких зрака са енергијом већом од 1018електронволти или ефикасност производње неутрина је много мања него што је предвиђено. Било како било, кажу научници, наше тренутне теорије о производњи космичких зрака и неутрина у ГРБ-овима морају бити ревидиране. "Резултат ове претраге неутрина је значајан јер по први пут имамо инструмент довољно осетљивости за отварање новог прозор за производњу космичких зрака и унутрашње процесе ГРБ-а ", рекао је гласноговорник ИцеЦубе-а и професор физике Универзитета Мариланд Грег Сулливан. "Неочекивано одсуство неутрина из ГРБ-а приморало је на поновну процену теорије за производњу космичких зрака и неутрина у ватреној кугли ГРБ-а и вероватно теорије да се у ватреним куглицама генеришу високоенергетски космички зраци. ИцеЦубе је детектор честица на Јужни пол који бележи интеракције готово безмасних неутрина. Инструменти посматрају неутрине откривајући светлуцаву плаву светлост створену у неутралним интеракцијама у леду. Неутрини могу лако путовати кроз људе, зидове или читаве планете, попут Земље. Да би открио њихове ретке интеракције, ИцеЦубе је изграђен у огромним размерама. Један кубни километар леденог леда, довољан да 400 пута стане на велику пирамиду у Гизи, опремљен је 5.160 оптичким сензорима уграђеним у лед дубок 2,5 километара. ГРБ-ове, најмоћније експлозије у свемиру, обично први примећују сателити који користе Кс -зраке и / или гама зраке. ГРБ се виде отприлике једном дневно и толико су светли да се могу видети са пола пута кроз видљиви Универзум. Експлозије обично трају само неколико секунди, а за то кратко време могу надмашити све остало у свемиру. Научници кажу да ће побољшано теоријско разумевање и више података са конкурентног ИцеЦубе детектора помоћи научницима да боље разумеју мистерију стварања космичких зрака. ИцеЦубе тренутно прикупља више података са финализираним, боље калибрисаним и боље разумљивим детектором. ИцеЦубе управља сарадњом 250 физичара и инжењера из САД, Немачке, Шведске, Белгије, Швајцарске, Јапана, Канаде, Новог Зеланда, Аустралије и Барбадос. Више информација о ИцеЦубе-у.
Извор: ИцеЦубе / Университи оф Висцонсин
