مرصد IceCube النيوترينو المدفون في القطب الجنوبي هو تلسكوب رائع. تم الإعلان في وقت سابق عن اكتشاف 28 نيوترينوًا قياسيًا - مع اثنين من الجسيمات - الملقبة بـ Bert و Ernie - لفتت انتباهًا خاصًا بسبب طاقتهما خارج المخطط لأكثر من 1،000،000،000،000،000 إلكترون فولت أو 1 بيتا إلكترون فولت (PeV) .
الآن ، اكتشف تحليل جديد للبيانات الأحدث 26 حدثًا إضافيًا يتجاوز 30 teraelectronvolts - وهو ما يتجاوز الطاقة المتوقعة للنيوتريونات المنتجة في الغلاف الجوي للأرض ، وكان أحد هذه الأحداث ضعف طاقة Bert و Ernie تقريبًا. وقد أطلق على هذا الحدث اسم "الطائر الكبير" ، وفي مجتمعة ، تقدم هذه الأحداث أول دليل قوي على النيوترينوهات الفلكية من المعجلات الكونية البعيدة ، والتي قد تساعدنا على فهم أصل أصل الأشعة الكونية. اقترح الاكتشاف أن عصرًا جديدًا لعلم الفلك قد بدأ ، مما يوفر طريقة جديدة للنظر إلى الكون باستخدام النيوترينوات عالية الطاقة.
"في حين أنه من السابق لأوانه التكهن بشأن الأصل الدقيق لهذه النيوترينوات ، فإن طاقاتها عالية جدًا بحيث لا يمكن إنتاجها بواسطة الأشعة الكونية المتفاعلة في الغلاف الجوي للأرض ، مما يشير بقوة إلى أنها تنتج بواسطة مسرعات بعيدة من الجسيمات دون الذرية في مكان آخر في مجرتنا ، أو قال الأستاذ المساعد للفيزياء في ولاية بنسلفانيا تيس ديونج ، نائب المتحدث الرسمي باسم IceCube Collaboration.
يمكن أن تمر النيوترينوات عالية الطاقة عبر المادة الطبيعية ، ومليارات النيوترينوات تمر عبر الأرض كل ثانية. الغالبية العظمى منها عبارة عن جسيمات منخفضة الطاقة تنشأ إما في الشمس أو في الغلاف الجوي للأرض. أكثر ندرًا هي النيوترينوات عالية الطاقة التي من المرجح أن تكون قد نشأت بعيدًا عن الأرض في أقوى الأحداث الكونية - انفجارات أشعة جاما ، ثقوب سوداء ، أو ولادة النجوم. لقد تم البحث عن هذه النيوترينوات بشدة لأنها يمكن أن تحمل معلومات حول عمل أعلى ظواهر الطاقة وأبعدها في الكون.
قال العلماء: "كان العلماء يبحثون عن مستويات عالية ومنخفضة لهذه النيوترينات فائقة الطاقة باستخدام كاشفات مدفونة تحت الجبال ، مغمورة في البحيرات العميقة وخنادق المحيطات ، معلقة في الستراتوسفير بواسطة بالونات خاصة ، وفي الجليد القطبي الجنوبي الواضح في القطب الجنوبي". دوج كوين ، أيضًا من ولاية بنسلفانيا ، والذي عمل على IceCube لأكثر من عقد من الزمان. "إن رؤيتهم أخيرًا بعد كل هذه السنوات أمر ممتع للغاية."
يقع IceCube داخل كيلومتر مكعب من الجليد تحت القطب الجنوبي ويتكون من أكثر من 5000 وحدة بصرية رقمية تذوب في كيلومتر مكعب من الجليد في القطب الجنوبي. يكتشف المرصد النيوترينوات من خلال ومضات الضوء الأزرق العابرة التي تنتج عندما يتفاعل النيوترينو مع جزيء الماء في الجليد.
قال تعاون IceCube أنهم يواصلون تحسين وتوسيع البحث ببيانات جديدة وتقنيات تحليل جديدة ، والتي قد تكشف عن أحداث إضافية عالية الطاقة وربما تشير إلى مصدرها أو مصادرها الفيزيائية الفلكية.
لمزيد من المعلومات ، انظر ورقة الفرق في Science ، يتوفر إصدار مجاني على arXiv ، ونشرات صحفية من Berkeley Labs و Penn State و DESY. مزيد من المعلومات حول تعاون IceCube هنا.
