Kosmisen säteiden alkuperä on ollut yksi fysiikan kestävimmistä mysteereistä, ja näyttää siltä, että se pysyy sellaisena vielä jonkin aikaa. Yksi johtavista ehdokkaista siitä, mistä kosmiset säteet tulevat, ovat gammasäteilypurkaukset, ja fyysikot toivoivat, että valtava Etelämanner-ilmaisin, nimeltään IceCube Neutrino Observatory, vahvistaisi tämän teorian. Mutta yli 300 GRB:n havainnot eivät paljastaneet todisteita kosmisista säteistä. Lyhyesti sanottuna kosmiset säteet eivät ole sitä, mitä luulimme niiden olevan.
Mutta aivan kuten Thomas Edison, joka sanoi, että 'jokainen hylätty väärä yritys on uusi askel eteenpäin', fyysikot pitävät tätä viimeisintä havaintoa edistyksenä.
'Vaikka emme ole havainneet, mistä kosmiset säteet tulevat, olemme ottaneet suuren askeleen sulkeakseen pois yhden johtavista ennusteista', sanoi IceCuben päätutkija ja Wisconsin-Madisonin yliopiston fysiikan professori Francis Halzen.
Kosmiset säteet ovat sähköisesti varautuneita hiukkasia, kuten protoneja, jotka iskevät Maahan kaikista suunnista ja joiden energiat ovat jopa sata miljoonaa kertaa suurempia kuin ihmisen valmistamissa kiihdyttimissä. Tällaisten energeettisten hiukkasten synnyttämiseen tarvittavat intensiiviset olosuhteet ovat keskittäneet fyysikkojen kiinnostuksen kahteen mahdolliseen lähteeseen: massiivisiin mustiin aukkoihin aktiivisten galaksien keskuksissa ja gammasäteilypurkauksiin (GRB), gammasäteiden välähdyksiin, jotka liittyvät erittäin energisiin räjähdyksiin, joita on havaittu. kaukaisissa galakseissa.
IceCube käyttää neutriinoja, joiden uskotaan liittyvän kosmisen säteen tuotantoon, tutkiakseen näitä kahta teoriaa. Jonkin sisällä artikkeli, joka julkaistiin Nature-lehden 19. huhtikuuta, IceCube-tutkijat kuvaavat neutriinojen etsintää, jotka ovat peräisin 300 havaitusta gammapurkauksesta, viimeksi SWIFT- ja Fermi-satelliittien kanssa toukokuun 2008 ja huhtikuun 2010 välisenä aikana. Yllättäen he eivät löytäneet yhtään – tulos on ristiriidassa 15 vuoden ennusteiden kanssa ja haastaa yhden. kahdesta johtavasta teoriasta korkeimman energian kosmisten säteiden alkuperästä.
Aurora nähtynä IceCube Labin takaa. Kuvaaja: Sven Lidstrom/NSF
Ilmaisin etsii korkean energian jännitettä (teraelektronivoltti; 1012-electronvolt) neutriinoja, ja työryhmä sanoi, että he löysivät GRB-yhdisteisiin liittyvien energeettisten neutriinojen virtauksen ylärajan, joka on vähintään kertoimella 3,7 ennusteita pienempi. Tämä tarkoittaa, että joko GRB:t eivät ole ainoita kosmisten säteiden lähteitä, joiden energia on suurempi kuin 1018Lisätietoja IceCubesta.