Kredit gambar: UW-Madison
Sebuah teleskop baru bersarang di es Antartika telah menyelesaikan peta pertama langit neutrino berenergi tinggi. Ini benar-benar melihat ke bawah, melalui seluruh Bumi untuk melihat langit Utara untuk neutrino, yang bergerak dengan kecepatan tinggi dan melewati hampir semua materi tanpa halangan. AMANDA II telah menemukan neutrino dengan energi 100 kali lipat dari yang dihasilkan dalam percobaan laboratorium di Bumi.
Sebuah teleskop baru yang menggunakan lapisan es Antartika sebagai jendelanya menuju kosmos telah menghasilkan peta pertama langit neutrino berenergi tinggi.
Peta tersebut, yang diluncurkan untuk para astronom di sini hari ini (15 Juli) pada pertemuan International Astronomical Union, memberikan para astronom pandangan sekilas yang menggiurkan tentang neutrino berenergi sangat tinggi, partikel hantu yang diyakini berasal dari beberapa peristiwa paling ganas di Amerika. alam semesta - menumbuk lubang hitam, semburan sinar gamma, dan inti galaksi galaksi yang jauh.
"Ini adalah data pertama dengan teleskop neutrino dengan potensi penemuan yang realistis," kata Francis Halzen, profesor fisika Universitas Wisconsin-Madison, dari peta yang dikompilasi menggunakan AMANDA II, teleskop unik yang dibuat dengan dukungan dari National Science Foundation (NSF) dan terdiri dari array detektor pengumpul cahaya yang terkubur dalam es 1,5 kilometer di bawah Kutub Selatan. "Sampai saat ini, ini adalah cara paling sensitif untuk melihat langit neutrino berenergi tinggi," katanya.
Kemampuan untuk mendeteksi neutrino berenergi tinggi dan melacaknya kembali ke titik asal mereka tetap menjadi salah satu pencarian paling penting dari astrofisika modern.
Karena neutrino kosmik tidak terlihat, tidak bermuatan dan hampir tidak memiliki massa, maka hampir tidak mungkin untuk dideteksi. Tidak seperti foton, partikel yang membentuk cahaya tampak, dan jenis radiasi lainnya, neutrino dapat lewat tanpa hambatan melalui planet, bintang, medan magnet luas ruang antarbintang dan bahkan seluruh galaksi. Kualitas itu - yang membuat mereka sangat sulit dideteksi - juga merupakan aset terbesar mereka karena informasi yang mereka simpan tentang peristiwa yang secara kosmologis jauh dan sebaliknya tidak dapat diamati tetap utuh.
Peta yang diproduksi oleh AMANDA II adalah awal, Halzen menekankan, dan hanya mewakili satu tahun data yang dikumpulkan oleh teleskop es. Menggunakan dua tahun lagi data yang sudah dipanen dengan AMANDA II, Halzen dan rekan-rekannya selanjutnya akan menentukan struktur peta langit dan memilah sinyal potensial dari fluktuasi statistik di peta ini untuk mengkonfirmasi atau membantahnya.
Pentingnya peta, menurut Halzen, adalah bahwa hal itu membuktikan pekerjaan detektor. "Ini menetapkan kinerja teknologi," katanya, "dan itu menunjukkan bahwa kami telah mencapai sensitivitas yang sama seperti teleskop yang digunakan untuk mendeteksi sinar gamma di wilayah energi tinggi yang sama" dari spektrum elektromagnetik. Sinyal yang kira-kira sama diperkirakan dari benda yang mempercepat sinar kosmik, yang asalnya tetap tidak diketahui hampir seabad setelah penemuan mereka.
Tenggelam jauh ke dalam es Antartika, Teleskop AMANDA II (Antartika Muon dan Neutrino Detector) dirancang untuk tidak melihat ke atas, tetapi ke bawah, melalui Bumi ke langit di Belahan Utara. Teleskop terdiri dari 677 modul optik kaca, masing-masing seukuran bola bowling, tersusun pada 19 kabel yang diletakkan jauh di dalam es dengan bantuan latihan air panas bertekanan tinggi. Array mengubah silinder es setinggi 500 meter dan diameter 120 meter menjadi pendeteksi partikel.
Modul kaca bekerja seperti bola lampu secara terbalik. Mereka mendeteksi dan menangkap garis-garis cahaya redup dan singkat yang diciptakan ketika, kadang-kadang, neutrino menabrak atom es di dalam atau di dekat detektor. Kecelakaan subatomik menciptakan muon, spesies lain dari partikel subatomik yang, dengan nyaman, meninggalkan gelombang cahaya biru di es Antartika yang dalam. Garis cahaya cocok dengan jalur neutrino dan menunjuk kembali ke titik asalnya.
Karena ini memberikan pandangan pertama dari langit neutrino berenergi tinggi, peta itu akan sangat menarik bagi para astronom karena, kata Halzen, "kita masih tidak tahu bagaimana percepatan sinar kosmik atau dari mana mereka berasal."
Fakta bahwa AMANDA II sekarang telah mengidentifikasi neutrino hingga seratus kali energi partikel yang dihasilkan oleh akselerator yang paling kuat di bumi meningkatkan prospek bahwa beberapa dari mereka mungkin memulai perjalanan panjang mereka dalam perjalanan panjang mereka dengan beberapa peristiwa paling energetik yang sangat energetik di kosmos. Kemampuan untuk mendeteksi neutrino berenergi tinggi secara rutin akan memberikan astronom tidak hanya dengan lensa untuk mempelajari fenomena aneh seperti bertabrakan lubang hitam, tetapi dengan sarana untuk mendapatkan akses langsung ke informasi yang belum diedit dari peristiwa yang terjadi ratusan juta atau miliaran tahun cahaya. jauh dan ribuan tahun yang lalu.
"Peta ini bisa menjadi bukti pertama akselerator kosmik," kata Halzen. "Tapi kita belum sampai."
Perburuan sumber-sumber neutrino kosmik akan mendapat dorongan ketika Teleskop AMANDA II bertambah besar seiring bertambahnya rangkaian detektor baru. Rencana panggilan untuk teleskop untuk tumbuh hingga satu kilometer kubik es yang terekstrem. Teleskop baru, yang dikenal sebagai IceCube, akan membuat menjelajahi langit untuk sumber neutrino kosmik sangat efisien.
"Kami akan peka terhadap prediksi teoretis yang paling pesimistis," kata Halzen. “Ingat, kami sedang mencari sumber, dan bahkan jika kami menemukan sesuatu sekarang, sensitivitas kami sedemikian rupa sehingga kami akan melihat, pada urutan terbaik, dengan urutan 10 neutrino setahun. Itu tidak cukup baik. "
Sumber Asli: Siaran Berita WISC
