Fra en NRAO-pressemeddelelse:
Med et forsøg på at opdage mystiske neutrinoer med ultrahøj energi fra fjerne områder i rummet brugte et team af astronomer Månen som en del af et innovativt teleskopsystem til søgningen. Deres arbejde gav ny indsigt i mulige oprindelser af de undvigende subatomære partikler og peger vejen til åbning af et nyt syn på universet i fremtiden.
Holdet brugte specielt elektronisk udstyr bragt til National Science Foundation's Very Large Array (VLA) radioteleskop og udnyttede nye, mere følsomme radiomodtagere installeret som en del af det udvidede VLA (EVLA) projekt. Før deres observationer testede de deres system ved at flyve en lille, specialiseret sender over VLA i en heliumballon.
I 200 timers observationer opdagede Ted Jaeger fra University of Iowa og Naval Research Laboratory, og Robert Mutel og Kenneth Gayley fra University of Iowa ingen af de ultrahøjenergineutrinoer, de søgte. Denne manglende detektion placerede en ny grænse for mængden af sådanne partikler, der kommer fra rummet, og rejste tvivl om nogle teoretiske modeller for, hvordan disse neutrinoer produceres.
Neutrinoer er hurtigt bevægende subatomære partikler uden elektrisk ladning, der let passerer uhindret gennem almindeligt stof. Selvom de er rigelige i universet, er de notorisk vanskelige at opdage. Eksperimenter til at påvise neutrinoer fra solen og supernovaeksplosioner har brugt store mængder materiale såsom vand eller klor til at fange partikernes sjældne interaktion med almindeligt stof.
De neutrinoer med meget høj energi, som astronomerne søgte, postuleres til at blive produceret af de energiske, sorte huldrevne kerner fra fjerne galakser; massive stjernesexplosioner; udslettelse af mørkt stof; kosmiske strålepartikler, der interagerer med fotoner med den kosmiske mikrobølgebakgrund; tårer i stof-tid; og kollisioner af neutrinoerne med ultrahøj energi med neutrinoer med lavere energi til overs fra Big Bang.
Radioteleskoper kan ikke registrere neutrinoer, men forskerne pegede sæt VLA-antenner rundt om månens kant i håb om at se korte udbrud af radiobølger udsendt, når neutrinoerne, de søgte, passerede gennem Månen og interagerede med månemateriale. Sådanne interaktioner, beregnet de, skulle sende radioudbrud mod Jorden. Denne teknik blev først brugt i 1995 og er blevet brugt flere gange siden da uden registrering af registreringer. De seneste VLA-observationer har været de mest følsomme, der endnu er gjort.
”Vores observationer har sat en ny øvre grænse - den laveste endnu - for mængden af den type neutrinoer, vi søgte,” sagde Mutel. ”Denne grænse eliminerer nogle modeller, der foreslog bursts af disse neutrinoer, der kommer fra haloen i Mælkevejen Galaxy,” tilføjede han. For at teste andre modeller, sagde forskerne, kræver observationer med mere følsomhed.
”Nogle af de teknikker, vi har udviklet til disse observationer, kan tilpasses den næste generation af radioteleskoper og hjælpe med mere følsomme søgninger senere,” sagde Mutel. ”Når vi udvikler evnen til at detektere disse partikler, åbner vi et nyt vindue til at observere universet og fremme vores forståelse af grundlæggende astrofysik,” sagde han.
Forskerne rapporterede om deres arbejde i decemberudgaven af tidsskriftet Astroparticle Physics.
Kilde: NRAO
