Aus einer NRAO-Pressemitteilung:
Ein Team von Astronomen suchte nach mysteriösen, ultrahochenergetischen Neutrinos aus fernen Regionen des Weltraums und nutzte den Mond als Teil eines innovativen Teleskopsystems für die Suche. Ihre Arbeit gab neue Einblicke in den möglichen Ursprung der schwer fassbaren subatomaren Teilchen und weist den Weg, um in Zukunft eine neue Sicht auf das Universum zu eröffnen.
Das Team verwendete spezielle elektronische Geräte, die zum VLA-Radioteleskop (Very Large Array) der National Science Foundation gebracht wurden, und nutzte neue, empfindlichere Funkempfänger, die im Rahmen des EVLA-Projekts (Expanded VLA) installiert wurden. Vor ihren Beobachtungen testeten sie ihr System, indem sie einen kleinen, spezialisierten Sender in einem Heliumballon über die VLA flogen.
In 200 Stunden Beobachtungen konnten Ted Jaeger von der University of Iowa und dem Naval Research Laboratory sowie Robert Mutel und Kenneth Gayley von der University of Iowa keines der von ihnen gesuchten ultrahochenergetischen Neutrinos nachweisen. Dieser Mangel an Detektion setzte der Menge solcher Partikel, die aus dem Weltraum kommen, eine neue Grenze und ließ einige theoretische Modelle für die Herstellung dieser Neutrinos in Zweifel ziehen.
Neutrinos sind sich schnell bewegende subatomare Teilchen ohne elektrische Ladung, die leicht ungehindert durch gewöhnliche Materie gelangen. Obwohl es im Universum reichlich gibt, sind sie notorisch schwer zu entdecken. Experimente zum Nachweis von Neutrinos aus der Sonne und Supernova-Explosionen haben große Materialmengen wie Wasser oder Chlor verwendet, um die seltenen Wechselwirkungen der Partikel mit gewöhnlicher Materie zu erfassen.
Es wird postuliert, dass die von den Astronomen gesuchten ultrahochenergetischen Neutrinos von den energetischen Kernen entfernter Galaxien mit Schwarzlochantrieb erzeugt werden. massive Sternexplosionen; Vernichtung der Dunklen Materie; Teilchen der kosmischen Strahlung, die mit Photonen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds interagieren; Tränen im Gewebe der Raumzeit; und Kollisionen der ultrahochenergetischen Neutrinos mit niederenergetischen Neutrinos, die vom Urknall übrig geblieben sind.
Radioteleskope können keine Neutrinos erkennen, aber die Wissenschaftler richteten Sätze von VLA-Antennen um den Rand des Mondes in der Hoffnung, kurze Ausbrüche von Radiowellen zu sehen, die emittiert werden, wenn die von ihnen gesuchten Neutrinos den Mond passieren und mit Mondmaterial interagieren. Sie berechneten, dass solche Wechselwirkungen die Funkstöße zur Erde senden sollten. Diese Technik wurde erstmals 1995 angewendet und wurde seitdem mehrmals angewendet, ohne dass Erkennungen aufgezeichnet wurden. Die neuesten VLA-Beobachtungen waren die bisher sensibelsten.
"Unsere Beobachtungen haben eine neue Obergrenze festgelegt - die bisher niedrigste - für die Menge der Art von Neutrinos, die wir gesucht haben", sagte Mutel. "Diese Grenze beseitigt einige Modelle, die Bursts dieser Neutrinos vorgeschlagen haben, die aus dem Lichthof der Milchstraße stammen", fügte er hinzu. Um andere Modelle zu testen, benötigen die Wissenschaftler Beobachtungen mit höherer Empfindlichkeit.
"Einige der Techniken, die wir für diese Beobachtungen entwickelt haben, können an die nächste Generation von Radioteleskopen angepasst werden und helfen später bei sensibleren Suchen", sagte Mutel. "Wenn wir die Fähigkeit entwickeln, diese Teilchen zu erkennen, werden wir ein neues Fenster öffnen, um das Universum zu beobachten und unser Verständnis der grundlegenden Astrophysik zu verbessern", sagte er.
Die Wissenschaftler berichteten über ihre Arbeit in der Dezember-Ausgabe der Zeitschrift Astroparticle Physics.
Quelle: NRAO
