ต้นกำเนิดของรังสีคอสมิกเป็นหนึ่งในปริศนาลึกลับที่ยืนยงที่สุดในฟิสิกส์และดูเหมือนว่ามันจะยังคงอยู่ต่อไปอีกนาน หนึ่งในผู้สมัครชั้นนำที่มาจากรังสีคอสมิกคือการปะทุรังสีแกมม่าและนักฟิสิกส์หวังว่าเครื่องตรวจจับแอนตาร์กติกขนาดใหญ่ที่เรียกว่าหอดูดาว IceCube Neutrino จะยืนยันทฤษฎีนี้ แต่การสำรวจมากกว่า 300 GRB นั้นไม่ปรากฏหลักฐานของรังสีคอสมิก ในระยะสั้นรังสีคอสมิคไม่ได้เป็นอย่างที่เราคิด
แต่เช่นเดียวกับโทมัสเอดิสันที่กล่าวว่า“ ความพยายามที่ผิดพลาดทุกครั้งถูกทิ้งไว้เป็นอีกก้าวหนึ่งไปข้างหน้า” นักฟิสิกส์มองว่าการค้นพบครั้งนี้เป็นความคืบหน้า
“ แม้ว่าเราจะยังไม่ได้ค้นพบว่ารังสีคอสมิกมาจากไหนเราก็ดำเนินการก้าวสำคัญในการทำนายคำทำนายนำ” นักวิจัยหลักของ IceCube และศาสตราจารย์ทางฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยวิสคอนซินแมดิสันกล่าวว่าฟรานซิสฮอลเซ่น
รังสีคอสมิคเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเช่นโปรตอนที่กระแทกโลกจากทุกทิศทุกทางโดยมีพลังงานสูงกว่าหนึ่งร้อยล้านเท่าของที่สร้างขึ้นในเครื่องเร่งความเร็วที่มนุษย์สร้างขึ้น สภาวะที่รุนแรงที่จำเป็นในการสร้างอนุภาคพลังดังกล่าวได้มุ่งเน้นความสนใจของนักฟิสิกส์ในแหล่งที่มีศักยภาพสองแห่งคือหลุมดำขนาดใหญ่ที่ใจกลางกาแลคซีที่มีการเคลื่อนไหวและการระเบิดของรังสีแกมมา (GRBs) กะพริบของรังสีแกมมาที่เกี่ยวข้อง ในกาแลคซีที่ห่างไกล
IceCube ใช้ neutrinos ซึ่งเชื่อว่ามาพร้อมกับการผลิตรังสีคอสมิกเพื่อสำรวจทฤษฎีทั้งสองนี้ ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อวันที่ 19 เมษายนนักวิทยาศาสตร์ IceCube อธิบายการค้นหานิวตริโนที่ปล่อยออกมาจากการระเบิดของรังสีแกมม่า 300 ครั้งซึ่งสังเกตได้เร็วที่สุดโดยบังเอิญกับดาวเทียม SWIFT และ Fermi ระหว่างเดือนพฤษภาคม 2551 ถึงเมษายน 2010 ไม่พบ - ผลลัพธ์ที่ขัดแย้งกับการคาดการณ์และความท้าทาย 15 ปีหนึ่งในสองทฤษฎีชั้นนำสำหรับต้นกำเนิดของรังสีคอสมิกพลังงานสูงที่สุด
เครื่องตรวจจับค้นหาพลังงานสูง (teraelectronvolt; 1012-electronvolt) นิวตริโนและในกระดาษของพวกเขาทีมกล่าวว่าพวกเขาพบข้อ จำกัด สูงสุดในการไหลของนิวตริโนพลังที่เกี่ยวข้องกับ GRBs ที่อย่างน้อยปัจจัย 3.7 ที่ต่ำกว่าการคาดการณ์ นี่ก็หมายความว่า GRBs ไม่ได้เป็นแหล่งเดียวของรังสีคอสมิคที่มีพลังงานมากกว่า 1018อิเลคตรอนโวลต์หรือประสิทธิภาพของการผลิตนิวทริโน่ต่ำกว่าที่คาดการณ์ไว้มาก นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าทั้งสองทฤษฎีของเราในปัจจุบันเกี่ยวกับการผลิตรังสีคอสมิกและนิวตริโนใน GRBs จะต้องได้รับการทบทวนอีกครั้ง "ผลของการค้นหานิวตริโนนี้มีความสำคัญเพราะเป็นครั้งแรกที่เรามีเครื่องมือ หน้าต่างการผลิตรังสีคอสมิกและกระบวนการตกแต่งภายในของ GRB "โฆษก IceCube และศาสตราจารย์ Greg Sullivan แห่งมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ฟิสิกส์กล่าว "การขาดนิวตริโนจาก GRBs โดยไม่คาดคิดได้บังคับให้มีการประเมินทฤษฎีใหม่สำหรับการผลิตรังสีคอสมิกและนิวตริโนในลูกไฟ GRB และอาจเป็นทฤษฎีที่ว่ารังสีคอสมิกพลังงานสูงถูกสร้างขึ้นในลูกไฟ" IceCube เป็นเครื่องตรวจจับอนุภาคที่ ขั้วโลกใต้ที่บันทึกการโต้ตอบของนิวตริโนที่ไร้มวลเกือบ เครื่องมือตรวจวัดนิวตริโนโดยตรวจจับแสงสีฟ้าจาง ๆ ที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยานิวตริโนในน้ำแข็ง Neutrinos สามารถเดินทางผ่านผู้คนกำแพงหรือดาวเคราะห์ทั้งหมดเช่น Earth ได้อย่างง่ายดาย เพื่อตรวจจับการโต้ตอบที่หายากของพวกเขา IceCube ถูกสร้างขึ้นในระดับมหาศาล น้ำแข็งหนึ่งลูกบาศก์กิโลเมตรซึ่งเพียงพอที่จะบรรจุพีระมิดขนาดใหญ่ของ Giza 400 ครั้งนั้นมีเซ็นเซอร์ออปติคัล 5,160 ตัวฝังอยู่ลึกถึง 2.5 กิโลเมตรในน้ำแข็ง GRBs การระเบิดที่ทรงพลังที่สุดของเอกภพมักจะถูกตรวจพบครั้งแรกโดยดาวเทียมโดยใช้ X รังสีและ / หรือรังสีแกมมา GRBs มีการเห็นวันละครั้งและสว่างมากจนสามารถมองเห็นได้จากครึ่งทางทั่วจักรวาลที่มองเห็น การระเบิดมักจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีและในช่วงเวลาสั้น ๆ พวกเขาสามารถส่องแสงทุกอย่างในจักรวาลนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการปรับปรุงความเข้าใจเชิงทฤษฎีและข้อมูลเพิ่มเติมจากเครื่องตรวจจับ IceCube ที่แข่งขันกันจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจความลึกลับของการผลิตรังสีคอสมิก IceCube กำลังรวบรวมข้อมูลมากขึ้นด้วยเครื่องตรวจจับที่ผ่านการสรุปการสอบเทียบที่ดีขึ้นและเข้าใจได้ดีขึ้น IceCube ดำเนินการโดยความร่วมมือของนักฟิสิกส์และวิศวกร 250 คนจากสหรัฐอเมริกาเยอรมนีสวีเดนเบลเยี่ยมสวิตเซอร์แลนด์ญี่ปุ่นแคนาดานิวซีแลนด์ออสเตรเลียและ ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับบาร์เบโดส
ที่มา: IceCube / มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน
