Cənub qütbündə kosmik neytrinolar təsdiqləndi

Cənub Qütbündəki IceCube Laboratoriyasının bir görünüşü üzərində üst-üstə qoyulan bu işin ən yüksək enerjili neytrino hadisələrindən birini göstərən illüstrasiya. Neytrinoların dəlilləri astronomiyanın yeni bir formasından xəbər verir.

Cənub Qütbündəki IceCube Laboratoriyasının bir görünüşü üzərində üst-üstə qoyulan bu işin ən yüksək enerjili neytrino hadisələrindən birini göstərən illüstrasiya. Viskonsin Universiteti vasitəsilə görüntü


Cənub Qütbündəki tədqiqatçılar, Antarktida buzunun içərisində olan kub kilometrlik bir hissəcik detektoru istifadə edərək, 2013-cü ildə kosmik neytrinoların görülməsinin müstəqil təsdiqini verdiklərini söyləyirlər. Bu ultra yüksək enerjili hissəciklərin, Cənub Qütbündəki IceCube Neutrino Rəsədxanası tərəfindən aşkarlanmadan əvvəl ulduzların, planetlərin, qalaktikaların, maqnit sahələrinin və ya ulduzlararası toz buludlarının maneəsiz keçdiyi məkanı keçdiyi düşünülür. Bu teleskop əslində neytrinoları aşkar etdi? Xeyr. İkinci hissəciklər aşkar edildi - çağırıldımuonlar- Neytrinoların maddə ilə qarşılıqlı təsir etdiyi nadir hallarda yaradılmışdır. Yenə də nəhəng bir araşdırma parçasıdır,nəşr olundujurnalda 20 Avqust 2015 -ci il tarixindəFiziki baxış məktubları.

Bu uzaq cənub tədqiqatının bəzi güclü tərəfləri var. Məsələn, Cənub Qütbündəki teleskop Yer kürəsindəki digərlərindən fərqlənmir. IceCube Neutrino Rəsədxanası Antarktida buzunun altına batmış minlərlə optik sensordan ibarətdir. Üçün nəzərdə tutulmuşdurYer üzünə baxınŞimal yarımkürəsinin səmasını müşahidə etmək. Bu şəkildə, Yer kosmik şüalar Yerin atmosferinə düşəndə ​​yaranan muonların qarışıq bir fonunu aradan qaldırmaq üçün bir filtr rolunu oynayır. Viskonsin Universiteti, Madison, fizika professoru və IceCube -un baş tədqiqatçısı Francis Halzen dedi:


Yerdən detektora çatan muon neytrinolarını axtarmaq, IceCube -in neytrino astronomiyasını etməli olduğu və çatdırdığı yoldur. Bu, bənzərsiz bir alətlə əldə oluna biləcəyi qədər müstəqil təsdiqə yaxındır.

Kosmik neytrinoların özləri də çətin olduğu qədər cazibədardır. Fiziklər bunu çağırırlarxəyal hissəcikləri. Sanki bu maddələr yoxdur kimi yer üzündəki ən sıx maddələrdən keçirlər. Bir çox subatomik hissəciklərdən fərqli olaraq, neytrinoların elektrik yükü yoxdur, buna görə də onları elektrik və ya maqnit qüvvələri ilə tutmaq olmaz. Bir sözlə, onları aşkar etmək çox çətindir.

Bu tədqiqatçılar, 2013 -cü ildə neytrino müşahidə etməsini təsdiq edən məlumatlar toplamaq üçün hər il IceCube Neutrino Rəsədxanasından keçən milyardlarla atomaltı hissəcikləri sıralamaq məcburiyyətində olduqlarını söylədilər. 21 ultra yüksək enerji tapdılarmuonlar, neytrino inteaksiyalarında yaradılmışdır. IceCube İşbirliyi, məlumatları kosmik neytrinolar üçün 'birmənalı siqnal' adlandırdı.

Rəssamın kosmosdakı neytrino anlayışı. Həmişə hər şeyə nüfuz edirlər. Jovianarc vasitəsilə şəkil

Sənətçinin kosmosdakı neytrino anlayışı. Həmişə hər şeyə nüfuz edirlər. Şəkil vasitəsiləjovianarc




Niyə neytrino axtarmalıyıq? Yüksək enerjili neytrinolar, kainatın ən şiddətli hadisələrinin içərisində yarandıqlarına inanan elm adamları üçün qarşısıalınmazdır. UW-Madison-a görəbəyanat:

Dəlillər vacibdir, çünki neytrinolardan istifadə edərək astronomiyanın yeni bir formasını, təbiətin sürətləndiricilərində əmələ gələn demək olar ki, kütləvi yüksək enerjili hissəcikləri: qara dəlikləri, kütləvi partlayan ulduzları və qalaktikaların enerjili nüvələrini xəbər verir.

Neytrinolar və kosmik şüalar da daxil olmaqla bu hadisələrdə yaranan hissəciklər, Böyük Hadron Çarpınıcısı (LHC) kimi rekord vuran yer kürəsi sürətləndiricilərini bir milyondan çox dəfə aşan enerji səviyyələrinə qədər sürətlənir.

Astrofiziklər tərəfindən dəyərləndirilirlər, çünki saxladıqları məlumatlar dəyişməzdir, çünki hissəciklər öz mənbələri ilə Yer arasında milyonlarla işıq ili dolaşır. Ən yüksək enerjili neytrinoları öyrənmə qabiliyyəti, təbiətin kainatda güclü və səmərəli hissəcik sürətləndiriciləri necə qurduğu da daxil olmaqla, fizikada bir çox problemə dair fikir vəd edir.


2010 -cu ilin mayından 2012 -ci ilin mayına qədər IceCube 35 mindən çox neytrino qeydə aldı. Bununla birlikdə, bu neytrino hadisələrindən yalnız 20 -si astrofiziki və ya kosmik mənbələri göstərən enerji səviyyələrində işlənmişdir.

Neytrinoları aşkar etmək üçün bir hidrogen baloncuğu kamerasının ilk istifadəsi, 13 Noyabr 1970 -ci ildə. Bir neytrino hidrogen atomunda bir protona çarpdı. Toqquşma, fotonun sağında üç parçanın çıxdığı nöqtədə meydana gəldi.

Neytrinoları aşkar etmək üçün bir hidrogen baloncuğu kamerasının ilk istifadəsi, 13 Noyabr 1970 -ci ildə. Bir neytrino hidrogen atomunda bir protona çarpdı. Toqquşma, fotonun sağında üç parçanın çıxdığı nöqtədə meydana gəldi.

Yeni nəticələrin mənalı olduğunu söyləyirlər, çünki fərqli bir texnikadan istifadə edərək, IceCube Rəsədxanasının xəyal neytrinolarından nümunə götürmə qabiliyyətini bir daha təsdiq etdilər:

Bir kilometrlik dərin Antarktida buzunu quraraq, elm adamları nadir neytrino toqquşmasının imzasını tutacaq qədər böyük bir detektor hazırlaya bildilər. Nadir bir böhran meydana gəldikdə, bir muon meydana gətirir və bu da öz növbəsində neytrinonun traektoriyasını sadiq şəkildə əks etdirən Cherenkov işığının izini buraxır. Neytrinoların başqa bir hissəyə parçalanması nəticəsində yaranan 'optik sonik bumu', IceCube detektor sistemini təşkil edən optik sensorlar tərəfindən algılanır və nəzəri olaraq bir mənbəyə işarə etmək üçün istifadə edilə bilər.


Lakin-yeni müşahidələr astrofiziki neytrinoların mövcudluğunu və onları IceCube Rəsədxanasından istifadə etməklə aşkar etmə vasitələrini təsdiqləsə də-yüksək enerjili neytrinoların faktiki nöqtə mənbələri müəyyən edilməyə davam edir.

Başqa sözlə, tədqiqatçılar hələ də neytrinoların mənbələrini dəqiq müəyyən edə bilməyiblər.

UW-Madison fizika professoru Albrecht Karle, Fiziki İnceleme Məktubları hesabatının baş müəllifi, qeyd edir ki, IceCube detektoru tərəfindən qeydə alınan neytrino ilə əlaqəli izlər, bir dərəcədən az məsafədə yaxşı bir işarə qətnaməsinə sahib olsa da, IceCube komandası hər hansı bir mənbədən çıxan xeyli sayda neytrino müşahidə edilməmişdir.

Ancaq son axtarışlarda müşahidə edilən neytrinolar, rəsədxananın Cənub yarımkürəsinin səmasını nümunə götürdükdə gördükləri enerji səviyyəsinə bərabərdir. Karle deyir ki, ən yüksək enerjili neytrino potensial mənbələrinin bir çoxunun Süd Yolu xaricində yaradıldığını göstərir. Öz qalaktikamızda xeyli sayda qaynaq olsaydı, IceCube detektoru, qalaktikamızın təyyarəsini-ehtimal ki, ən çox neytrino istehsal edən mənbələrin tapılacağı bölgəni müşahidə edərkən yanardı. Karle əlavə etdi:

Qalaktikanın təyyarəsi ulduzların olduğu yerdir. Kosmik şüaların sürətləndiyi yerdir, buna görə də orada daha çox qaynaq görməyi gözləyərdiniz. Ancaq müşahidə etdiyimiz ən yüksək enerjili neytrinolar təsadüfi istiqamətlərdən gəlir.

Qalaktikamızın hüdudlarından kənarda kosmik neytrinoların kəşfinin gerçək olduğunu təsdiqləyir.

Aşağı xətt: Madison, Wisconsin Universiteti, bu ay Cənubi Qütbdəki tədqiqatçılarının IceCube Neutrino Rəsədxanasından istifadə edərək kosmik neytrinoların aşkarlanmasını təsdiqləməyə kömək etdiklərini açıqladı.