Z komunikatu prasowego University of Wisconsin:
Obserwatorium IceCube Neutrino na Biegunie Południowym, choć wciąż w budowie, już przynosi wyniki naukowe - w tym wczesne odkrycie zjawiska, którego teleskop nie był nawet przeznaczony do badań.
IceCube przechwytuje sygnały nieuchwytnie nieuchwytnych, ale fascynujących naukowo cząstek subatomowych zwanych neutrinami. Teleskop koncentruje się na wysokoenergetycznych neutrinach podróżujących przez Ziemię, dostarczając informacji o odległych kosmicznych wydarzeniach, takich jak supernowe i czarne dziury w części przestrzeni widocznej z półkuli północnej.
Jednak jednym z wyzwań związanych z wykrywaniem tych stosunkowo rzadkich cząstek jest to, że teleskop jest stale bombardowany przez inne cząstki, w tym wiele generowanych przez promienie kosmiczne oddziaływujące z atmosferą ziemską nad południową połową nieba. Dla większości fizyków neutrino IceCube cząstki te są po prostu hałasem tła, ale badacze z University of Wisconsin-Madison, Rasha Abbasi i Paolo Desiati, wraz ze współpracownikiem Juanem Carlosem Díaz-Vélezem, dostrzegli szansę na dane z promieniowania kosmicznego.
„IceCube nie został zbudowany do patrzenia na promienie kosmiczne. Promienie kosmiczne są uważane za tło ”, mówi Abbasi. „Mamy jednak miliardy zdarzeń promieni kosmicznych skierowanych w dół, które okazały się bardzo ekscytujące”.
Abbasi zobaczyła niezwykły wzór, gdy spojrzała na „mapę” względnej intensywności promieni kosmicznych skierowanych na południową półkulę Ziemi, z nadmiarem promieni kosmicznych wykrytych w jednej części nieba i deficytem w innej. Podobna koślawość, zwana „anizotropią”, była obserwowana z półkuli północnej we wcześniejszych eksperymentach, mówi, ale jej źródło jest nadal tajemnicą.
„Na początku nie wiedzieliśmy, czego się spodziewać. Widzieć tę anizotropię rozciągającą się na niebo półkuli południowej jest dodatkowym elementem układanki wokół tego enigmatycznego efektu - czy to z powodu otaczającego nas pola magnetycznego, czy z pobliskiej pozostałości supernowej, nie wiemy - mówi Abbasi .
Nowy wynik opublikowano 1 sierpnia w The Astrophysical Journal Letters, opublikowanym przez American Astronomical Society.
Jednym z możliwych wyjaśnień nieregularnego wzoru są pozostałości eksplodującej supernowej, takie jak stosunkowo młoda pobliska pozostałość supernowej Vela, której położenie odpowiada jednemu z hotspotów promieniowania kosmicznego w mapie anizotropii. Wzór promieni kosmicznych ujawnia również więcej szczegółów na temat międzygwiezdnych pól magnetycznych wytwarzanych przez poruszające się gazy naładowanych cząstek w pobliżu Ziemi, które są trudne do zbadania i słabo zrozumiane.
W tej chwili „możemy przewidzieć niektóre modele, ale nie mamy konkretnej wiedzy o polu magnetycznym w małych skalach”, mówi Abbasi. „Byłoby naprawdę miło, gdybyśmy to zrobili - zrobilibyśmy o wiele większy postęp w tej dziedzinie.”
Ponieważ na prawie wszystkie kosmiczne sygnały wpływają międzygwiezdne pola magnetyczne, lepszy ogólny obraz tych pól pomógłby w wielu badaniach fizyki i astronomii, mówi, dodając, że ich nowo zgłoszone odkrycia wykluczają niektóre proponowane teorie na temat źródła Anizotropia półkuli północnej.
Grupa IceCube rozszerza obecnie swoją analizę w celu lepszego zrozumienia anizotropii w bardziej szczegółowej skali i zagłębia się w jej możliwe przyczyny. Chociaż w niedawno opublikowanym badaniu wykorzystano dane zebrane w 2007 i 2008 r. Z zaledwie 22 ciągów detektorów optycznych w teleskopie IceCube, obecnie analizują one dane z 59 z 79 istniejących ciągów. Po ukończeniu w 2011 r. Teleskop wspierany przez National Science Foundation wypełnia kilometr sześcienny lodu antarktycznego 86 strunami zawierającymi ponad 5000 cyfrowych czujników optycznych.
„To ekscytujące, ponieważ efekt ten może być„ palącym pistoletem ”dla naszego długo poszukiwanego zrozumienia źródła wysokoenergetycznych promieni kosmicznych”, mówi Abbasi.
