南極天文台が宇宙線の奇妙なパターンを発見

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ウィスコンシン大学のプレスリリースから:

まだ建設中ですが、南極にあるアイスキューブニュートリノ天文台はすでに望遠鏡が研究するように設計されていない現象についての初期の発見を含む科学的結果をすでに提供しています。

IceCubeは、ニュートリノと呼ばれるとらえどころのない、しかし科学的に魅力的な素粒子の信号をキャプチャします。望遠鏡は地球を旅する高エネルギーニュートリノに焦点を当て、超新星や北半球から見える宇宙空間の一部のブラックホールなどの遠方の宇宙事象に関する情報を提供します。

ただし、これらの比較的まれな粒子を検出する際の課題の1つは、望遠鏡が他の粒子に絶えず衝突されていることです。これには、空の南半分で地球の大気と相互作用する宇宙線によって生成されたものが含まれます。ほとんどのIceCubeニュートリノ物理学者にとって、これらの粒子は単なるバックグラウンドノイズですが、ウィスコンシン大学マディソン大学の研究者であるRasha AbbasiとPaolo Desiatiは、共同研究者のJuan CarlosDíaz-Vélezとともに、宇宙線データの機会を認めました。

「IceCubeは宇宙線を見るために作られていません。宇宙線は背景と見なされます」とAbbasiは言います。 「しかし、私たちは非常にエキサイティングな結果となったバックグラウンドの下向き宇宙線の何十億ものイベントを持っています。」

アッバシは、地球の南半球に向けられた宇宙線の相対的強度の「スカイマップ」を見ると、異常なパターンを見ました。空の一部で過剰な宇宙線が検出され、別の部分では不足が検出されました。 「異方性」と呼ばれる同様の偏りは、以前の実験で北半球から見られたと彼女は言うが、その原因はまだ謎です。

「当初、私たちは何を期待すべきかわかりませんでした。南半球の空に広がるこの異方性を確認することは、この不可解な効果を取り巻くもう1つのパズルです。それが私たちを取り巻く磁場によるものか、近くの超新星残骸の影響によるものかはわかりません。 。

新しい結果は、American Astronomical Societyによって発行されたThe Astrophysical Journal Lettersで8月1日に公開されます。

不規則なパターンの考えられる説明の1つは、爆発の超新星の残骸です。たとえば、比較的若い近くの超新星残骸Velaのようなもので、その場所は、異方性スカイマップの宇宙線ホットスポットの1つに対応しています。宇宙線のパターンはまた、地球の近くで荷電粒子の気体を移動させることによって生成される星間磁場についての詳細を明らかにします。これは、研究が困難で理解が不十分です。

現在、「一部のモデルは予測できますが、小規模の磁場に関する具体的な知識はありません」とAbbasi氏は言います。 「私たちがやれば、本当にいいことです。フィールドでもっと多くの進歩があったと思います。」

ほとんどすべての宇宙信号は星間磁場の影響を受けるため、これらの磁場の全体像を把握することで、さまざまな物理学や天文学の研究に役立つと彼女は述べ、新たに報告された調査結果は、北半球の異方性。

IceCubeグループは現在、その分析を拡張して、異方性の理解をより詳細なスケールで改善し、考えられる原因をさらに掘り下げています。新しく公開された研究では、2007年と2008年にIceCube望遠鏡の光検出器の22ストリングから収集されたデータを使用していましたが、現在79ストリングのうち59ストリングのデータを分析しています。 2011年に完成すると、全米科学財団がサポートする望遠鏡は、5,000を超えるデジタル光学センサーを含む86個のストリングで、1立方キロメートルの南極の氷を満たします。

「これはエキサイティングです。なぜなら、この効果は、高エネルギー宇宙線の発生源について私たちが長い間求めてきた理解にとって「喫煙銃」である可能性があるからです」とAbbasiは言います。

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