The origins of high-energy Neutrino have been traced for the very first time, solving an important astronomic mystery
Um mehr zu verstehen und zu erfahren Energie oder Materie ist das Studium der mysteriösen subatomaren Teilchen sehr wichtig. Physiker betrachten subatomare Teilchen – Neutrinos – to gain further understanding of the different events and processes from which they have originated. We know about stars and particularly the sun by studying Neutrinos. There is so much more to be learnt about the Universum und zu verstehen, wie Neutrinos funktionieren, ist der wichtigste Schritt für jeden Wissenschaftler, der sich für Physik und Astronomie interessiert.
Was sind Neutrinos?
Neutrinos are vaporous (and very volatile) particles with almost no mass, no electric charge and they can pass through any type of matter without any alteration in themselves. Neutrinos can achieve this by withstanding extreme conditions and dense environments like stars, Planet und Galaxien. An important trait of neutrinos is that they never interact with the matter in their surroundings and this makes them very challenging to analyse. Also, they exist in three “flavours” – electron, tau and muon and they switch between these flavours when they are oscillating. This is called the “mixing” phenomena and this is the strangest area of study when conducting experiments on neutrinos. The strongest characteristics of neutrinos is that they carry unique information about their exact origin. This is mainly because neutrinos are though highly energetic, they possess no charge therefore they remain unaffected by magnetic fields of any power. The origin of neutrinos is not completely known. Most of them come from the sun but a small number especially the ones having high energies come from deeper regions of Raum. This is the reason that the exact origin of these elusive wanderers was still unknown and they are referred to as “ghost particles”.
Herkunft des hochenergetischen Neutrinos verfolgt
In bahnbrechenden Zwillingsstudien in der Astronomie veröffentlicht in Wissenschaft, researchers have for the first time traced the origin of a ghostly sub-atomic particle neutrino which was found deep in ice in Antarctica after it travelled 3.7 billion years to Planet Die Erde 1,2. This work is achieved by a collaboration of over 300 scientists and 49 institutions. High-energy neutrinos were detected by largest ever IceCube detector set up at South Pole by the IceCube Neutrino Observatory deep into the layers of ice. To achieve their goal, 86 holes were drilled into ice, each one and half miles deep, and spread over a network of more than 5000 light sensors thus covering a total area of 1 cubic kilometre. IceCube detector, managed by US National Science Foundation, is a giant detector consisting of 86 cables which are put in boreholes extending up to deep ice. The detectors record the special blue light which is emitted when a neutrino interacts with an atomic nucleus. Many high-energy neutrinos were detected but they were untraceable until a neutrino with an energy of 300 trillion electron volts was detected successfully beneath an ice cap. This energy is almost 50 times bigger than the energy of the protons which cycle through Large Hardon Collider which is the utmost powerful particle accelerator on this Planet. Once this detection was done, a real time system methodically gathered and compiled data, for the entire electromagnetic spectrum, from laboratories on Earth and in Raum about this neutrino’s origin.
The neutrino was successfully traced back to a luminous Galaxis known as the “blazer”. Blazer is a gigantic elliptical active Galaxis with two jets which emit neutrinos and gamma rays. It has a distinctive supermassive and swiftly spinning schwarzes Loch at its centre and the Galaxis moves towards Earth around the speed of light. One of the jets of the blazer is of a blazing bright character and it points directly at earth giving this Galaxis its name. The blazer Galaxis is located to the left of Orion constellation and this distance is about 4 billion light-years from Earth. Both neutrinos and gamma rays were detected by the observatory and also a total of 20 telescopes on Earth and in Raum. This first study1 showed the detection of neutrinos and a second subsequent study2 showed that the blazer Galaxis had produced these neutrinos earlier also in 2014 and 2015. The blazer is definitely a source of extremely energetic neutrinos and thus of cosmic rays as well.
Bahnbrechende Entdeckung in der Astronomie
Die Entdeckung dieser Neutrinos ist ein großer Erfolg und kann die Erforschung und Beobachtung dieser Neutrinos ermöglichen Universum in einer unübertroffenen Art und Weise. Wissenschaftler geben an, dass diese Entdeckung ihnen helfen könnte, zum ersten Mal den Ursprung der mysteriösen kosmischen Strahlung zurückzuverfolgen. Bei diesen Strahlen handelt es sich um Atomfragmente, die mit Lichtgeschwindigkeit von außerhalb des Sonnensystems auf die Erde fallen. Ihnen wird vorgeworfen, Probleme bei Satelliten, Kommunikationssystemen usw. zu verursachen. Im Gegensatz zu Neutrinos sind kosmische Strahlen geladene Teilchen, daher beeinflussen und ändern Magnetfelder ständig ihre Bahn, was es unmöglich macht, ihren Ursprung zurückzuverfolgen. Die kosmische Strahlung ist seit langem Gegenstand der astronomischen Forschung und obwohl sie bereits 1912 entdeckt wurde, bleibt die kosmische Strahlung ein großes Rätsel.
In Zukunft kann ein Neutrino-Observatorium in größerem Maßstab mit einer ähnlichen Infrastruktur wie in dieser Studie schnellere Ergebnisse erzielen und mehr Nachweise durchführen, um neue Neutrinoquellen aufzudecken. Diese Studie, die durch die Aufzeichnung mehrerer Beobachtungen und die Berücksichtigung von Daten im gesamten elektromagnetischen Spektrum durchgeführt wird, ist von entscheidender Bedeutung, um unser Verständnis davon zu verbessern Universum die Mechanismen der Physik, die es steuern. Es ist ein Paradebeispiel für die „Multimessenger“-Astronomie, die mindestens zwei verschiedene Arten von Signalen verwendet, um den Kosmos zu untersuchen, wodurch sie bei der Ermöglichung solcher Entdeckungen leistungsfähiger und genauer wird. Dieser Ansatz hat dazu beigetragen, die Kollision von Neutronensternen zu entdecken Gravitationswellen in der jüngsten Vergangenheit. Jeder dieser Boten liefert uns neues Wissen über die Universum und kraftvolle Ereignisse in der Atmosphäre. Außerdem kann es dazu beitragen, mehr über die extremen Ereignisse zu verstehen, die sich vor Millionen von Jahren ereigneten und diese Teilchen auf ihre Reise zur Erde brachten.
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{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}
Quelle (n)
1.Die IceCube-Kollaboration et al. 2018. Multimessenger-Beobachtungen eines aufflackernden Blazars, der mit dem hochenergetischen Neutrino IceCube-170922A zusammenfällt. Wissenschaft. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat1378
2.Die IceCube-Kollaboration et al. 2018. Neutrino-Emission aus Richtung des Blazars TXS 0506+056 vor dem IceCube-170922A-Alarm. Wissenschaft. 361(6398). https://doi.org/10.1126/science.aat2890
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