宇宙線の起源は、物理学における最も永続的な謎の1つであり、それはしばらくの間、そのままでいるように見えます。宇宙線がどこから来るかについての主要な候補の1つはガンマ線バーストであり、物理学者はIceCubeニュートリノ天文台と呼ばれる巨大な南極探知機がその理論を確認することを望んでいました。しかし、300を超えるGRBの観測では、宇宙線の形跡はありませんでした。つまり、宇宙線は、私たちが思っていたものとは異なります。
しかし、「すべての間違った試みは破棄されることはもう一つの前進である」と述べたトーマス・エジソンのように、物理学者はこの最新の発見を進歩と見ています。
「宇宙線がどこから来るのかはわかっていませんが、主要な予測の1つを除外するために大きな一歩を踏み出しました」
宇宙線は、全方向から地球に衝突する陽子などの荷電粒子であり、人工加速器で生成されるエネルギーよりも最大1億倍も高いエネルギーを持っています。このようなエネルギッシュな粒子を生成するために必要な激しい条件は、物理学者の2つの潜在的なソースに焦点を当てています：アクティブな銀河の中心にある巨大なブラックホールとガンマ線バースト（GRB）、観測された非常にエネルギッシュな爆発に関連するガンマ線のフラッシュ遠い銀河で。
IceCubeは、これらの2つの理論を探索するために、宇宙線の生成に伴うと考えられているニュートリノを使用しています。ジャーナルNatureの4月19日号に掲載された論文で、IceCubeの科学者は、最近の2008年5月から2010年4月の間にSWIFTとフェルミ衛星と一致して観測された300ガンマ線バーストから放出されたニュートリノの検索について説明しています。何も見つかりませんでした– 15年間の予測に矛盾し、最高エネルギーの宇宙線の起源に関する2つの主要な理論の1つに挑戦する結果。
検出器は高エネルギー（テラエレクトロボルト; 1012-electronvolt）ニュートリノ、および彼らの論文でチームは、予測よりも少なくとも3.7倍低い、GRBに関連するエネルギーニュートリノのフラックスに上限があることを発見したと述べました。これは、いずれかのGRBが10を超えるエネルギーを持つ宇宙線の唯一の発生源ではないことを意味します18電子ボルト、またはニュートリノ生成の効率は予測されたよりもはるかに低いです。いずれにせよ、科学者たちは、GRBにおける宇宙線とニュートリノの生成に関する現在の理論を再検討する必要があると述べています。「このニュートリノ検索の結果は、初めて、新しいニュートリノ宇宙線の生成とGRBの内部プロセスの窓」と語った。 「GRBからのニュートリノの予期しない欠如により、GRB火球での宇宙線とニュートリノの生成理論、そしておそらく高エネルギー宇宙線が火球で生成されるという理論が再評価されました。」IceCubeは、ほぼ質量のないニュートリノの相互作用を記録する南極点。機器は、氷中でのニュートリノ相互作用で生成されるかすかな青色光を検出することにより、ニュートリノを観測します。ニュートリノは、人、壁、または地球のような惑星全体を簡単に通過できます。それらのまれな相互作用を検出するために、IceCubeは巨大なスケールで構築されています。ギザの大ピラミッドを400回収めるのに十分な1立方キロメートルの氷河には、氷の深さ2.5キロメートルまで埋め込まれた5,160個の光学センサーが装備されています。宇宙で最も強力な爆発であるGRBは、通常Xを使用する衛星によって最初に観測されます-光線および/またはガンマ線。 GRBは1日に約1回見られ、非常に明るく、目に見える宇宙の半分の地点から見ることができます。爆発は通常数秒しか続きませんが、この短い時間の間に、宇宙の他のすべてのものを凌駕する可能性があります。科学者たちは、理論的理解の向上と競合するIceCube検出器からのより多くのデータは、科学者が宇宙線生成の謎をよりよく理解するのに役立つと言います。 IceCubeは現在、最終化され、よりよく校正され、よりよく理解された検出器を使用してより多くのデータを収集しています。IceCubeは、米国、ドイツ、スウェーデン、ベルギー、スイス、日本、カナダ、ニュージーランド、オーストラリアの250人の物理学者とエンジニアの協力により運営されていますバルバドスIceCubeの詳細。
出典：IceCube / University of Wisconsin
