Neutrinos Cósmicos enterrados no gelo da Antátida

Posted on agosto 24, 2015

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As partículas neutrinos cósmicos from Outer Space detectados na Antártida

http://i.livescience.com/images/i/000/077/926/i02/star-trails-icecube.jpg?1440086193

http://news.wisc.edu/story_images/10826/medium/IceCube_3.jpg?1440078021

http://icecube.wisc.edu/gallery/press/view/1964

Enterrado no gelo da Antártida, um observatório detectou fantasmagóricas, quase sem massa de partículas provenientes do interior nossa galáxia e pontos além da Via Láctea.

Encontrar estes neutrinos cósmicos não só confirma a sua existência, mas também lança luz sobre as origens dos raios cósmicos, disseram os pesquisadores.

O Observatório de Neutrinos IceCube é composta de 86 poços escavados 8.000 pés no gelo perto do pólo sul. Os eixos estão equipados com detectores que olhar para a luz indicadora de partículas de alta energia arar através do gelo circundante. [Veja fotos do Observatório IceCube Enterrado no gelo]

Neutrinos têm pouca massa, e zip através da matéria tão facilmente que um bloco de chumbo um ano-luz em toda não detê-los. Estas partículas indescritível vir de fontes de alta energia: as estrelas explosivas, buracos negros e núcleos galácticos entre eles.

Embora eles não interagir muito com a matéria, de vez em quando um vai bater um núcleo atômico na Terra. Quando isso acontece, o neutrino gera uma partícula chamada múon. Isso é o que os cientistas procuram quando procuram neutrinos – os múons mover mais rápido que a velocidade da luz em um sólido (gelo, neste caso) e gerar ondas de luz, como a vigília de um barco na água, chamada de radiação de Cherenkov. Eles também mostram os caminhos dos neutrinos. (A velocidade da luz é constante em um vácuo, mas é mais lento em um meio como gelo ou vidro -. Isso é o que faz com que a refração Assim, os múons não são realmente quebrar o limite de velocidade da luz).

O projecto IceCube encontrado neutrinos provenientes de fora da nossa galáxia em 2013, mas para confirmar que a detecção os pesquisadores, liderados por uma equipe da Universidade de Wisconsin-Madison, tinha que ter certeza esses neutrinos não estavam vindo de fontes dentro de nossa própria galáxia (tais a partir do sol). Para fazer isso, eles olharam para neutrinos com energias semelhantes que estavam vindo de todas as direções ao mesmo ritmo, o que significa que são independentes de rotação e da órbita da Terra em torno do sol – a única maneira que pode acontecer é se a fonte está fora da galáxia .

Os cientistas também tiveram para filtrar os múons criado quando os raios cósmicos colidir com a atmosfera do planeta. Eles usaram a própria Terra para eliminar a maioria desses múons, apontando o observatório através da Terra e em direção ao céu no Hemisfério Norte (que é “baixo” em relação a Antártica).

Uma representação de um dos neutrinos mais alta energia detectados no céu do norte pelo Observatório IceCube. Pin It Uma representação de um dos neutrinos mais alta energia detectados no céu do norte pelo Observatório IceCube.
Crédito: IceCube colaboração Ver imagem em tamanho real
Ao longo de dois anos, entre maio de 2010 e maio de 2012, o observatório registrou mais de 35.000 neutrinos, com 20 daqueles que mostra altas energias suficientes para sugerir que eles vieram de fontes cósmicas.

Esses 20 neutrinos, chamadas neutrinos do múon, veio da direção oposta, mas aproximadamente à mesma taxa, como neutrinos semelhantes observado em corridas anteriores. Uma vez que a taxa em que eles apareceram foi aproximadamente o mesmo em toda a observação, isso significa que não importa onde o observatório foi apontada como um resultado da rotação diária e anual órbita da Terra – o resultado previsto para neutrinos extragalácticas. [Wacky Física: The Coolest pequenas partículas na natureza]

Pelo menos uma fração do que o fluxo é origem extragaláctica”, Albrecht Karle, um professor de UW-Madison da física e um dos autores sênior do novo estudo, disse Ciência Viva. “Esta foi uma nova descoberta.”

Essas observações também lhes disse outra coisa: As energias dos neutrinos do múon, e seus números, não se encaixava bem com vários modelos de suas origens. Os cientistas não enfrentá-lo profundamente em seu estudo (“Deixamos que os teóricos”, disse Karle), mas os dados parecem mostrar esses neutrinos do múon provavelmente não são provenientes de explosões de raios gama (GRBs), que são altamente energético eventos no espaço.

“Há alguns limites máximos rigorosos de neutrinos de GRBs – nós sabemos que eles não produzem que muitos”, disse ele.

Da mesma forma, os núcleos galácticos ativos não parecem ser o culpado, tampouco, embora Karle disse que é muito cedo para dizer com certeza.

Outras possibilidades são galáxias passando por crises de rápida formação de estrelas, ou massas de gás e poeira que cercam os buracos negros nos centros galácticos. Como átomos de ser atraído para a goela de um buraco negro, eles batem uns nos outros com mais freqüência em energias mais altas. Eventualmente, alguns produzir Pions, neutrinos e fótons. Se fosse esse o caso, Karle disse, então seria de esperar que uma relação de quase um-para-um dos neutrinos de alta energia para fótons de acompanhamento. Mas que não tenha sido confirmada ou refutada ainda.

O estudo é detalhado em (20 de agosto) edição de hoje da revista Physical Review Letters.

http://www.livescience.com/51924-icecube-observatory-photos.html

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