IceCube detectează neutrini de înaltă energie din interiorul Căii Lactee – Lumea Fizicii

Neutrinii de înaltă energie care ies din galaxia Calea Lactee au fost observați pentru prima dată. Aceasta este conform noilor constatări de la Observatorul de neutrini IceCube la stația Amundsen–Scott South Pole, care deschide o nouă cale de astronomie cu mai mulți mesageri, observând galaxia Calea Lactee în particule, mai degrabă decât în ​​lumină.

Neutrinii sunt particule fundamentale care au mase foarte mici și abia interacționează cu altă materie, dar umplu universul cu trilioane care trec inofensiv prin corpul tău în fiecare secundă.

Anterior, neutrinii de miliarde de ori mai energici decât cei produși de reacțiile de fuziune din Soarele nostru au fost detectați provenind din surse extragalactice, cum ar fi quasarii. Cu toate acestea, teoria prezice că neutrinii de înaltă energie ar trebui să fie produși și în Calea Lactee.

Când astronomii privesc planul galaxiei noastre, ei văd Calea Lactee luminată cu emisii de raze gamma care sunt produse atunci când razele cosmice prinse de câmpul magnetic al galaxiei noastre se ciocnesc cu atomii din spațiul interstelar. Aceste ciocniri ar trebui să producă, de asemenea, neutrini de înaltă energie.

Cercetătorii au găsit în sfârșit dovezi convingătoare pentru acești neutrini, folosind tehnici de învățare automată pentru a verifica zece ani de date de la Observatorul de neutrini IceCube, care include aproximativ 60 000 de evenimente de neutrini. „[La fel ca razele gamma], neutrinii pe care îi observăm sunt distribuiți în întregul plan galactic”, spune Francis Halzen de la Universitatea din Wisconsin–Madison, care este investigatorul principal al IceCube.

Evenimente în cascadă

Detectorul IceCube este format dintr-un kilometru cub de gheață îngropat sub Polul Sud și prins cu 5160 de senzori optici care urmăresc fulgere de lumină vizibilă în rarele ocazii în care un neutrin interacționează cu o moleculă de apă-gheață. Când are loc un eveniment neutrin, neutrinul fie lasă o urmă alungită, fie un „eveniment în cascadă”, prin care energia neutrinului este concentrată într-un volum mic, sferic, în gheață.

Când razele cosmice interacționează cu materia din mediul interstelar, ele produc pioni de scurtă durată care se descompun rapid. „Pionii încărcați se descompun în neutrinii detectați de IceCube și pionii neutri se descompun în două raze gamma observate de [NASA] Fermi [Gama-ray Space Telescope]”, a spus Halzen. Lumea fizicii.

Anterior, neutrinii nu erau detectați, deoarece erau înecați de un semnal de fundal de neutrini și muoni cauzat de interacțiunile razelor cosmice mult mai aproape de casă, în atmosfera Pământului.

IceCube detectează neutrini de înaltă energie dintr-un nucleu galactic activ

Acest fundal lasă urme care intră în detector, în timp ce neutrinii cu energie mai mare din Calea Lactee sunt mai probabil să producă evenimente în cascadă. Algoritmul de învățare automată dezvoltat de oamenii de știință IceCube de la Universitatea TU Dortmund din Germania a reușit să selecteze numai pentru evenimente în cascadă, eliminând o mare parte a interferențelor locale și permițând semnalului din Calea Lactee să iasă în evidență.

Deși este mai dificil să obții informații despre direcția din care a venit un neutrin într-un eveniment în cascadă, Halzen spune că evenimentele în cascadă pot fi reconstruite cu o precizie de „cinci grade sau cam asa ceva”. Deși acest lucru exclude identificarea surselor specifice de neutrini în Calea Lactee, Halzen spune că este suficient să se observe modelul de radiații din galaxie și să-l potrivească cu cel observat al razelor gamma de telescopul spațial Fermi.

Următorul pas pentru echipă este să încerce să identifice surse specifice de neutrini în Calea Lactee. Acest lucru ar putea fi posibil cu IceCube renovat, numit Gen2, care va crește dimensiunea zonei detectorului la zece kilometri cubi de gheață când va deveni complet operațional până în 2032.

Descoperirile sunt publicate în Ştiinţă.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. Automobile/VE-uri, carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• BlockOffsets. Modernizarea proprietății de compensare a mediului. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/icecube-detects-high-energy-neutrinos-from-within-the-milky-way/