المرصد في القطب الجنوبي يجد نمطًا غريبًا من الأشعة الكونية

Pin
Send
Share
Send

من بيان صحفي لجامعة ويسكونسن:

على الرغم من أنه لا يزال قيد الإنشاء ، فإن مرصد IceCube Neutrino في القطب الجنوبي يقدم بالفعل نتائج علمية - بما في ذلك اكتشاف مبكر لظاهرة لم يكن التلسكوب مصممًا للدراسة.

يلتقط IceCube إشارات الجسيمات دون الذرية المعروفة بعيد المنال ولكنها رائعة علميا تسمى النيوترينو. يركز التلسكوب على النيوترينوات عالية الطاقة التي تنتقل عبر الأرض ، وتوفر معلومات حول الأحداث الكونية البعيدة مثل المستعرات الأعظمية والثقوب السوداء في جزء من الفضاء المرئي من نصف الكرة الشمالي.

ومع ذلك ، فإن أحد التحديات التي تواجه اكتشاف هذه الجسيمات النادرة نسبيًا هو أن المقراب يتم قصفه باستمرار بواسطة جزيئات أخرى ، بما في ذلك العديد من الإشعاعات الكونية التي تتفاعل مع الغلاف الجوي للأرض فوق النصف الجنوبي من السماء. بالنسبة لمعظم فيزيائي النيوترينو في IceCube ، فإن هذه الجزيئات هي مجرد ضجيج في الخلفية ، لكن الباحثين في جامعة ويسكونسن ماديسون رشا عباسي وباولو ديزياتي ، مع المتعاونين خوان كارلوس دياز-فيليز ، أدركوا فرصة في بيانات الأشعة الكونية.

لم يتم بناء IceCube للنظر في الأشعة الكونية. يقول عباسي إن الأشعة الكونية تعتبر خلفية. "ومع ذلك ، لدينا المليارات من الأحداث من الأشعة الكونية الخلفية الهابطة التي انتهت إلى أن تكون مثيرة للغاية."

شاهدت العباسي نمطًا غير معتاد عندما نظرت إلى "خريطة خارطة" للكثافة النسبية للأشعة الكونية الموجهة نحو نصف الكرة الأرضية الجنوبي للأرض ، مع اكتشاف فائض من الأشعة الكونية في جزء من السماء وعجز في جزء آخر. وتقول إن التجارب غير متوازنة ، تسمى "تباين الخواص" ، شوهدت من النصف الشمالي من الكرة الأرضية من خلال التجارب السابقة ، لكن مصدرها لا يزال لغزا.

"في البداية ، لم نكن نعرف ما يمكن توقعه. يقول عباسي إن رؤية هذا التباين الذي يمتد إلى سماء نصف الكرة الجنوبي هو قطعة إضافية من اللغز حول هذا التأثير الغامض - سواء كان ذلك بسبب المجال المغناطيسي المحيط بنا أو بسبب تأثير بقايا مستعر أعظم قريب ، لا نعرف. .

تنشر النتيجة الجديدة في 1 أغسطس في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية ، التي نشرتها الجمعية الفلكية الأمريكية.

أحد التفسيرات المحتملة للنمط غير المنتظم هو بقايا سوبرنوفا انفجرت ، مثل فيلا سوبرنوفا القريبة المتبقية نسبيًا ، والتي يتوافق موقعها مع واحدة من النقاط الساخنة للأشعة الكونية في مخطط تباين الخواص. يكشف نمط الأشعة الكونية أيضًا عن مزيد من التفاصيل حول المجالات المغناطيسية بين النجوم الناتجة عن تحريك الغازات من الجسيمات المشحونة بالقرب من الأرض ، والتي يصعب دراستها وفهمها بشكل سيئ.

يقول عباسي: "يمكننا الآن التنبؤ ببعض النماذج ، ولكن ليس لدينا معرفة ملموسة بالمجال المغناطيسي على نطاق صغير". "سيكون من الرائع حقًا إذا فعلنا ذلك - كنا سنحقق المزيد من التقدم في هذا المجال."

وبما أن جميع الإشارات الكونية تقريبًا تتأثر بالمجالات المغناطيسية بين النجوم ، فإن الصورة الشاملة الأفضل لهذه الحقول ستساعد مجموعة كبيرة من دراسات الفيزياء وعلم الفلك ، مضيفة أن النتائج التي تم الإبلاغ عنها حديثًا تستبعد بعض النظريات المقترحة حول مصدر تباين في نصف الكرة الشمالي.

تقوم مجموعة IceCube حاليًا بتوسيع تحليلها لتحسين فهمها للتضارب على نطاق أكثر تفصيلاً والتعمق في أسبابه المحتملة. بينما استخدمت الدراسة المنشورة حديثًا البيانات التي تم جمعها في عامي 2007 و 2008 من 22 سلسلة فقط من الكواشف الضوئية في تلسكوب IceCube ، فإنهم يحللون الآن بيانات من 59 سلسلة من 79 سلسلة موجودة حتى الآن. عند اكتماله في عام 2011 ، سيملأ التلسكوب الذي تدعمه مؤسسة العلوم الوطنية كيلومترًا مكعبًا من جليد القطب الجنوبي بـ 86 سلسلة تحتوي على أكثر من 5000 مستشعر ضوئي رقمي.

يقول عباسي: "هذا مثير لأن هذا التأثير يمكن أن يكون" بندقية التدخين "لفهمنا الذي طال انتظاره لمصدر الأشعة الكونية عالية الطاقة.

Pin
Send
Share
Send