Fra en pressemeddelelse fra University of Wisconsin:
Selvom IceCube Neutrino Observatory på Sydpolen stadig er under opførelse, leverer den allerede videnskabelige resultater - inklusive en tidlig konstatering af et fænomen, som teleskopet ikke engang var designet til at studere.
IceCube indfanger signaler om notorisk undvigende, men videnskabeligt fascinerende subatomære partikler kaldet neutrinoer. Teleskopet fokuserer på højenergin neutrinoer, der rejser gennem Jorden, og giver information om fjerne kosmiske begivenheder såsom supernovas og sorte huller i den del af rummet, der er synlig fra den nordlige halvkugle.
En af udfordringerne med at detektere disse relativt sjældne partikler er imidlertid, at teleskopet konstant bombarderes af andre partikler, herunder mange, der er genereret af kosmiske stråler, der interagerer med jordens atmosfære over den sydlige halvdel af himlen. For de fleste IceCube-neutrino-fysikere er disse partikler simpelthen baggrundsstøj, men University of Wisconsin-Madison-forskere Rasha Abbasi og Paolo Desiati sammen med samarbejdspartner Juan Carlos Díaz-Vélez anerkendte en mulighed i de kosmiske stråledata.
”IceCube blev ikke bygget til at se på kosmiske stråler. Kosmiske stråler betragtes som baggrund, ”siger Abbasi. ”Vi har dog milliarder af begivenheder med kosmiske stråler nedad i baggrunden, som endte med at være meget spændende.”
Abbasi så et usædvanligt mønster, da hun så på et "skymap" af den relative intensitet af kosmiske stråler rettet mod Jordens sydlige halvkugle, med et overskud af kosmiske stråler detekteret i en del af himlen og et underskud i en anden. En lignende skævhed, kaldet "anisotropi", er blevet set fra den nordlige halvkugle ved tidligere eksperimenter, siger hun, men dens kilde er stadig et mysterium.
”I begyndelsen vidste vi ikke, hvad vi kunne forvente. At se denne anisotropi, der strækker sig til den sydlige halvkuglehimmel, er et ekstra stykke puslespil omkring denne gåtefulde effekt - hvad enten det skyldes magnetfeltet omkring os eller virkningen af en nærliggende supernova-rest, ved vi ikke, ”siger Abbasi .
Det nye resultat offentliggør 1. august i The Astrophysical Journal Letters, udgivet af American Astronomical Society.
En mulig forklaring på det uregelmæssige mønster er resterne af en eksploderet supernova, såsom den relativt unge nærliggende supernovarest, Vela, hvis placering svarer til en af de kosmiske strålehotspots i skyskortet til anisotropi. Mønsteret med kosmiske stråler afslører også mere detaljerede oplysninger om de interstellære magnetiske felter, der frembringes ved at bevæge gasser af ladede partikler i nærheden af Jorden, som er vanskelige at studere og dårligt forståede.
Lige nu "kan vi forudsige nogle modeller, men vi har ikke konkret viden om magnetfeltet i små skalaer," siger Abbasi. ”Det ville være rart, hvis vi gjorde det - vi ville have gjort meget mere fremskridt på området.”
Da næsten alle kosmiske signaler er påvirket af de interstellære magnetfelter, ville et bedre samlet billede af disse felter hjælpe en lang række fysik- og astronomistudier, siger hun og tilføjer, at deres nyligt rapporterede fund udelukker nogle foreslåede teorier om kilden til Anisotropi på den nordlige halvkugle.
IceCube-gruppen udvider i øjeblikket sin analyse for at forbedre sin forståelse af anisotropien i en mere detaljeret skala og uddybe yderligere dens mulige årsager. Mens den nyligt offentliggjorte undersøgelse anvendte data indsamlet i 2007 og 2008 fra kun 22 strenge optiske detektorer i IceCube-teleskopet, analyserer de nu data fra 59 af de 79 strenge, der er på plads til dato. Når det er afsluttet i 2011, vil det National Science Foundation-understøttede teleskop fylde en kubik kilometer antarktisk is med 86 strenge, der indeholder mere end 5.000 digitale optiske sensorer.
"Dette er spændende, fordi denne effekt kan være 'rygepistolen' for vores længe søgte forståelse af kilden til højenergi-kosmiske stråler," siger Abbasi.
