IceCube, een grote deeltjesdetector op Antarctica, heeft hoogenergetische neutrino’s uit de ruimte geregistreerd. Het is de eerste keer dat deze deeltjes zijn gemeten.
Tussen mei 2010 en mei 2012 detecteerde IceCube 28 neutrino’s die afkomstig waren van een bron buiten ons zonnestelsel. De deeltjes hadden elk een energie van meer dan 30 teraelektronvolt (TeV). Twee deeltjes hadden zelfs energieën van 1000 TeV. Ter vergelijk: de deeltjes in de deeltjesversneller van CERN hebben elk een energie van ‘slechts’ 7 TeV. Hoewel het team hun resultaten eerder openbaar maakte, is hun werk nu bevestigd met een publicatie in het wetenschappelijke vakblad Science.
Detector in het ijs
Bron: Jamie Yang
De IceCube-detector die de deeltjes ontdekte, bestaat uit 5160 gevoelige sensoren die verspreid zijn over een kubieke kilometer onder het Antarctische ijs. De detector neemt zo’n groot gebied in beslag omdat de deeltjes waarnaar hij speurt, neutrino’s, enorm moeilijk te detecteren zijn. Neutrino’s zijn erg lichte elementaire deeltjes die bijna nooit een interactie aangaan met andere deeltjes. Daarom schieten ze vrijwel overal moeiteloos doorheen. Om een neutrino te vinden, moet de detector dus een groot volume bestrijken zodat hij het zeldzame geval dat een deeltje botst niet mist. Zodra een neutrino botst, ontstaat een klein lichtflitsje dat door IceCube’s sensoren wordt opgemerkt.
De neutrino’s kunnen een aantal kosmische geheimen onthullen, omdat zij de enige deeltjes zijn die in staat zijn te ontsnappen uit bijvoorbeeld de kern van een ontploffende ster (supernova).
Bert en Ernie
Het is de eerste keer dat astronomen kosmische neutrino’s ontdekken. In een persverklaring was astronoom Gregory Sullivan, deel van het IceCube-team, enthousiast over deze doorbraak. ‘Het tijdperk van neutrino-astronomie is nu begonnen’, aldus Sullivan.
De astronomen ontdekten eerst de twee meest energetische neutrino’s, die energieën van meer dan 1000 TeV hadden. Ze noemde deze deeltjes ‘Bert’ en ‘Ernie’. Vervolgens kamden ze de gegevens van IceCube nauwkeurig door en wisten zo nog 26 deeltjes te ontdekken.