Кредитна слика: УВ-Мадисон
Нови телескоп смештен на леду Антарктике употпунио је прву мапу високоенергетског неутриног неба. Заправо гледа доле, кроз целокупну Земљу, да би видео северно небо за неутрине, који се крећу великом брзином и пролазе кроз готово сву материју неометано. АМАНДА ИИ је открила неутрине са 100 пута више енергије од било које произведене у лабораторијским експериментима на Земљи.
Нови телескоп који користи ледену плоху Антарктика као свој прозор у космос произвео је прву мапу високоенергетског неутриног неба.
Мапа, откривена астрономима данас (15. јула), на састанку Међународне астрономске уније, пружа астрономима њихов први заносни поглед на веома високоенергетске неутрине, сабласне честице за које се верује да потичу од неких најнасилнијих догађаја у свемир - рушење црних рупа, пуцање гама зрака и насилна језгра далеких галаксија.
„Ово су први подаци са неутринским телескопом са реалним потенцијалом откривања“, каже Францис Халзен, професор физике са Универзитета у Висконсин-Медисону, са мапом састављеном помоћу АМАНДА ИИ, јединственог телескопа изграђеног са подршком од Националне фондације за науку (НСФ) и сачињена од низа детектора за скупљање светлости укопаних у леду 1,5 километара испод Јужног пола. „До данас је ово најосетљивији начин гледања у високоенергетско неутрино небо“, каже он.
Способност детектовања високоенергетских неутрина и њихово праћење до места порекла остаје једно од најважнијих задатака савремене астрофизике.
Пошто су космички неутрини невидљиви, неиспражњени и готово да немају масу, оне су поред тога које је немогуће открити. За разлику од фотона, честице које чине видљиву светлост и друге врсте зрачења, неутрини могу несметано пролазити кроз планете, звезде, огромна магнетна поља међузвезданог простора, па чак и читаве галаксије. Тај квалитет - који их веома тешко открива - такође је њихово највеће богатство јер информације које поседују о космолошки удаљеним и иначе неприметним догађајима остају нетакнуте.
Мапа коју је израдила АМАНДА ИИ је прелиминарна, наглашава Халзен и представља само годину дана података прикупљених леденим телескопом. Користећи још две године података који су већ прикупљени помоћу АМАНДА ИИ, Халзен и његови колеге следећи пут ће дефинисати структуру мапе неба и сортирати потенцијалне сигнале из статистичких флуктуација на овој мапи како би их потврдили или оповргнули.
Значај мапе, према Халзен-у, је у томе што он доказује да детектор делује. „То успоставља перформансе технологије“, каже он, „и показује да смо достигли исту осетљивост као телескопи који су коришћени за детекцију гама зрака у истој високоенергетској регији“ електромагнетног спектра. Отприлике једнаки сигнали очекују се од објеката који убрзавају космичке зраке, чије порекло остаје непознато скоро век након њиховог открића.
Потопљен дубоко у лед на Антарктику, телескоп АМАНДА ИИ (Антарктички муон и детектор Неутрино детектор) дизајниран је тако да гледа не горе, већ доле, кроз Земљу до неба на Северној хемисфери. Телескоп се састоји од 677 стаклених оптичких модула, сваки величине кугле за куглање, распоређених на 19 каблова постављених дубоко у лед уз помоћ високотлачних бушилица за топлу воду. Низ трансформира цилиндар леда висине 500 метара и пречника 120 метара у детектор честица.
Стаклени модули раде попут сијалица уназад. Откривају и улове слабе и пролазне пруге светлости настале када се понекад неутрини уруше у атоме леда унутар или у близини детектора. Субатомске олупине стварају муоне, још једну врсту субатомске честице која, повољно, оставља ефемерни буј плаве светлости у дубоком леду Антарктика. Свјетлосни низ одговара путу неутрина и упућује натраг до своје тачке настанка.
Будући да пружа први поглед на високоенергетско неутрино небо, мапа ће бити од великог интереса за астрономе, јер, каже Халзен, „још увек немамо појма како се космички зраци убрзавају нити одакле долазе“.
Чињеница да је АМАНДА ИИ сада идентификовала неутрине до сто пута већу од енергије честица произведених од најмоћнијих акцелератора Земље, повећава изгледе да неки од њих буду започети на својим дугим путовањима неким од највиших енергетских догађаја у космосу. Способност рутинског откривања високоенергетских неутрина пружиће астрономима не само сочиво за проучавање тако бизарних појава као што су сударање црних рупа, већ и начин да стекну директан приступ нерегистрованим информацијама из догађаја који су се догодили стотинама милиона или милијарди светлосних година далеко и пре много година.
„Ова мапа би могла да садржи прве доказе о космичком акцелератору“, каже Халзен. "Али још нисмо тамо."
Потрага за изворима космичких неутрина појачаће се како се телескоп АМАНДА ИИ повећава, како се додају нове жице детектора. Планови позивају да телескоп нарасте до кубичног километра инструментираног леда. Нови телескоп, познат под називом ИцеЦубе, учиниће прочишћавање неба космичким изворима неутрина високо ефикасним.
"Бићемо осетљиви на нај песимистичнија теоријска предвиђања", каже Халзен. „Сјетите се, тражимо изворе, па чак и ако сада нешто откријемо, наша је осјетљивост таква да бисмо видјели у најбољем случају поредак од 10 неутрина годишње. То није довољно добро. "
Изворни извор: ВИСЦ Невс Релеасе
