กล้องโทรทรรศน์โพลาร์ส่งแสงใหม่บนพลังงานมืดและมวลนิวตริโน

Pin
Send
Share
Send

ตั้งอยู่ที่จุดใต้สุดของโลกกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ขนาด 280 ตันกว้าง 10 เมตรได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ค้นพบธรรมชาติของพลังงานมืดและเป็นศูนย์ในมวลที่แท้จริงของนิวตริโน - อนุภาค subatomic ที่แผ่กระจายไปทั่วจักรวาลและจนกระทั่ง ไม่นานมานี้มีความคิดที่จะไม่มีมวลที่สามารถวัดได้

กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ที่ได้รับการสนับสนุนจาก NSF (SPT) ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อศึกษาความลับของพลังงานมืดพลังที่ผลักดันการขยายตัวของจักรวาลอย่างต่อเนื่อง (และเห็นได้ชัดว่ายังคงเร่ง) ของจักรวาล ความสามารถในการสังเกตการณ์คลื่นมิลลิเมตรที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาพื้นหลัง Cosmic Microwave (CMB) ซึ่งแผ่ซ่านไปทั่วท้องฟ้ายามค่ำคืนด้วยเสียงก้องจากบิ๊กแบงอายุ 14 พันล้านปี

ทับซ้อนกับสำนักพิมพ์ของ CMB เป็นเงาของกระจุกกาแลคซีไกลโพ้น - โครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดบางส่วนที่ก่อตัวขึ้นภายในเอกภพ ด้วยการค้นหากลุ่มเหล่านี้และจับคู่การเคลื่อนไหวของพวกเขากับ SPT นักวิจัยสามารถดูว่าพลังงานมืด - และนิวตริโนมีปฏิสัมพันธ์กับพวกมันอย่างไร

“ นิวตริโนเป็นหนึ่งในอนุภาคที่มีมากที่สุดในเอกภพ” แบรดฟอร์ดเบ็นสันนักดาราศาสตร์วิทยาทดลองแห่งมหาวิทยาลัยคาวาลิของสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์จักรวาลกล่าว “ นิวตริโนประมาณหนึ่งล้านล้านผ่านเราทุกวินาทีแม้ว่าคุณจะสังเกตเห็นพวกเขาแทบจะไม่เพราะพวกเขาไม่ค่อยมีปฏิสัมพันธ์กับ 'เรื่องปกติ'”

หากนิวตริโนมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษพวกมันจะมีผลกระทบต่อกระจุกกาแลคซีขนาดใหญ่ที่ตรวจพบด้วย SPT หากพวกเขาไม่มีมวลก็จะไม่มีผล

อย่างไรก็ตามผลลัพธ์ของทีมการทำงานร่วมกันของ SPT นั้นอยู่ระหว่างนั้น

แม้ว่าจะมีเพียง 100 จาก 500 กลุ่มที่ถูกสำรวจ แต่ทีมก็สามารถที่จะวางข้อ จำกัด เบื้องต้นที่เชื่อถือได้อย่างสมเหตุสมผลบนมวลของนิวตริโน - อีกครั้งอนุภาคที่เคยถูกสันนิษฐานว่ามี ไม่ มวล.

การทดสอบก่อนหน้านี้ได้กำหนดขีด จำกัด ล่างให้กับมวลของนิวตริโนดังนั้นจึงลดการคาดการณ์มวลของอนุภาคอะตอมในช่วง 0.05 - 0.28 eV (โวลต์อิเล็กตรอน) เมื่อการสำรวจ SPT เสร็จสิ้นทีมคาดหวังว่าจะได้ผลลัพธ์ที่น่าเชื่อถือมากขึ้นจากมวลของอนุภาค

“ ด้วยชุดข้อมูล SPT เต็มรูปแบบเราจะสามารถ จำกัด ข้อ จำกัด อย่างแน่นหนาเกี่ยวกับพลังงานมืดและอาจเป็นตัวกำหนดมวลของนิวตริโน” เบ็นสันกล่าว

“ เราควรจะใกล้เคียงกับระดับความแม่นยำที่จำเป็นในการตรวจจับมวลของนิวตริโน” เขากล่าวในภายหลังในอีเมลถึงนิตยสารอวกาศ

การวัดที่แม่นยำเช่นนี้คงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ซึ่งมีความสามารถเนื่องจากตำแหน่งที่ไม่เหมือนใครในการสังเกตท้องฟ้าที่มืดเป็นเวลานาน แอนตาร์กติกายังเสนอ SPT ในบรรยากาศที่มั่นคงเช่นเดียวกับไอน้ำในระดับต่ำมากซึ่งอาจดูดซับสัญญาณความยาวคลื่น - มิลลิเมตรความยาวคลื่นจาง ๆ

“ กล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นอัญมณีมงกุฎแห่งการวิจัยทางดาราศาสตร์ที่ดำเนินการโดย NSF ในแอนตาร์กติก” Vladimir Papitashvili ผู้อำนวยการด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์แอนตาร์กติกและวิทยาศาสตร์การบินอวกาศของสำนักงานโครงการขั้วโลกของ NSF กล่าว “ มันผลิตสิ่งพิมพ์วิทยาศาสตร์ที่ผ่านการตรวจสอบจากเพื่อนประมาณสองโหลตั้งแต่กล้องโทรทรรศน์ได้รับแสงแรกในวันที่ 17 กุมภาพันธ์ 2007 SPT เป็นโครงการที่เน้นการบริหารจัดการและน่าทึ่งมาก

การค้นพบของทีมนำเสนอโดย Bradford Benson ในการประชุม American Physical Society ในแอตแลนตาวันที่ 1 เมษายน

Pin
Send
Share
Send