IceCube este un observator de neutrini ale cărui detectoare sunt îngropate la o adâncime mai mare de o milă sub gheaţa de la Polul Sud.

Proiectul de cercetare științifică IceCube, de la Polul Sud, a identificat mai mulţi neutrini decât ar fi fost de aşteptat. Cercetătorii sunt în căutarea sursei acestor neutrini şi bănuiesc că răspunsul ar putea avea legătură cu procesele care au loc în apropierea enormelor găuri negre din galaxiile active.

Studiul universului la scară mare, al structurilor mari şi obiectelor cosmice, se realizează cu ajutorul telescoapelor tradiţionale, adică cele care recepționează radiaţia electromagnetică de diverse lungimi de undă (lumină vizibilă, unde radio sau fotoni cu energii mai mari, precum razele X sau gama). 

În plus, se obțin observaţii astronomice cu ajutorul neutrinilor şi a undelor gravitaţionale în cadrul astronomiei multimesager. În acest context se caută să se combine informaţiile care provin din procese diferite pentru a se genera o imagine a universului cât mai completă.

De subliniat faptul ca fotonii, neutrinii şi undele gravitaţionale sunt generate în procese complementare, în cadrul cărora sunt implicate forțe fundamentale diferite: forța electromagnetică, forța nucleară slabă şi gravitația.

În acest context IceCube, observatorul de neutrini de la Polul Sud, a detectat un exces de neutrini care nu se ştie încă de unde provin. Rezultatele acestui interesant studiu efectuat de cercetători de la Penn State University  au fost publicate recent în revista Physical Review Letters.

 

Laboratorul IceCube

Schema experimentului IceCube

 

Ce anume însă sunt neutrinii? Aceste particule care fac parte din modelul standard al fizicii particulelor elementare sunt implicate în procese care au de-a face cu interacţiunea nucleară slabă şi sunt de exemplu emise în procesul de dezintegrare a neutronului liber, care se dezintegrează într-un proton, un electron şi un antineutrino electronic.

Există trei tipuri de neutrini care însoţesc electronii, miuonii şi particulele tau. Neutrinii nu au sarcină electrică şi au o masă extrem de mică, încă nemăsurată.

Interacţionând extrem de slab cu materia, neutrinii se propagă în univers în linie dreaptă de la surse până la noi; ceea ce reprezintă un mare avantaj faţă de fotoni, întrucât ne pot îndruma spre sursa de la care provin. Fotonii interacţionează cu materia pe care o întâlnesc în drumul lor şi pot fi deviaţi – direcţia  nemaifiind în acest caz cea iniţială.

Măsurătorile efectuate de IceCube arată că numărul de neutrini cu energii mai mici de 100 TeV (1 TeV reprezintă 1012 electronvolți – aceasta din urmă fiind energia căpătată de un electron care străbate o diferenţă de potenţial de 1V) este mai mare decât cel aşteptat, ţinând cont de măsurătorile efectuate asupra razelor gama (fotoni cu energii mari).

Sursa de la care provin aceşti neutrini este în direcţia uneia dintre cele mai strălucitoare galaxii active, NGC1068, la circa 47 milioane ani-lumină de noi.

Care poate fi explicaţia acestui exces de neutrini? Una dintre posibilităţi ar putea fi că atât neutrinii, cât şi razele gama iau naştere în apropierea găurii negre din centrul galaxiei NGC 1068. În jurul acestei găuri negre s-ar forma o coroană, un disc ţinut în jurul găurii negre de gravitația enormă. Acest disc este extrem de fierbinte (temperaturi de circa un miliard de grade Celsius), format din plasmă, cu câmpuri magnetice intense. Neutrinii reuşesc să străbată aceasta coroană fără „peripeţii”, întrucât interacţionează extrem de slab cu materia, în timp ce fotonii gama rămân prizonieri. Aceşti fotoni interacţionează, sunt blocaţi şi dau naştere unor cascade electromagnetice ce generează o radiaţie gama cu energii mult mai mici. Din păcate, în prezent telescoapele de raze gama, precum Fermi Gamma-ray Space Telescope, nu reuşesc să măsoare aceşti fotoni cu energii mai mici. Există proiecte de experimente atât pentru măsurarea neutrinilor, precum KM3Net în Marea Mediterană, dar şi pentru măsurarea de fotoni cu energii mai mici, pentru a verifica această ipoteză.

Astronomia multimesager este din ce în ce mai folosită pentru a avea o imagine a universului cât mai completă: mai mulţi ochi văd mult mai bine ceea ce se petrece în cosmos!


Puteți comenta folosind contul de pe site, de FB, Twitter sau Google ori ca vizitator (fără înregistrare). Pt vizitatori comentariile sunt moderate (aprobate de admin).

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Loghează-te ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 


Ne poți ajuta cu o donaţie.


PayPal ()


Contact
| T&C | © 2020 Scientia.ro