Voor het eerst denken wetenschappers dat ze neutrino’s hebben gezien die afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel. Tussen mei 2010 en mei 2012 detecteerde het IceCube Neutrino-observatorium 28 neutrino’s met zo’n hoge energieën dat het onwaarschijnlijk is dat ze van de zon of uit onze atmosfeer afkomstig zijn.
De wetenschappers achter het reusachtige IceCube Neutrino-observatorium op Antarctica maakten afgelopen februari al bekend dat ze twee neutrino’s (liefkozend Bert en Ernie genaamd) op het spoor waren met wel heel erg hoge energieën.
Nu weten ze het zeker: de afgelopen jaren raakten 28 van deze extreem moeilijk te vatten deeltjes het ijs van het continent met zoveel energie dat de wetenschappers denken dat ze alleen afkomstig kunnen zijn uit gewelddadige gebeurtenissen in de buurt van zwarte gaten, pulsars of supernova’s. De onderzoekers publiceerden hun resultaten eind vorige maand in het wetenschappelijke tijdschrift Science.
Het detecteren van neutrino’s heeft nogal wat voeten in de aarde. De deeltjes hebben nauwelijks massa, geen lading en bewegen met bijna de lichtsnelheid door het universum. Daarbij reageren ze vrijwel nooit met de overige materie die ze tegen komen en dat maakt ze erg lastig te ‘vangen’. Slechts gigantische observatoria bestaande uit duizenden detectors kunnen af en toe een spoor van geladen deeltjes waarnemen dat ontstaat wanneer een neutrino de kern van een atoom precies goed raakt. Die geladen deeltjes, onder andere elektronen en muonen, worden zichtbaar door een lichtgloed die ze afgeven als gevolg van hun hoge snelheid. En precies dat is wat IceCube kan waarnemen in het ijs van Antarctica.
De kilometersdikke, min of meer doorzichtige ijslaag op Antarctica vormt de perfecte plek voor een neutrino-detector. IceCube bestaat uit 86 ‘lijnen’ die verticaal door het ijs lopen en waaraan per lijn 60 lichtdetectoren hangen. De in totaal 5160 detectoren vormen op een diepte van tussen de 1,5 en 2,5 kilometer een detector van ongeveer een vierkante kilometer. In 2005 werd er begonnen met de bouw. In 2010 werd hij opgeleverd.
Op Antarctica speurt de IceCube-detector naar zeldzame interacties van neutrino’s met het poolijs.
NSF/S. LindstromEerdere metingen
Hoewel er in 1987 al een aantal neutrino’s werden gemeten die hoogstwaarschijnlijk afkomstig waren van een supernova-explosie in de Grote Magelhaense Wolk, spreken de betrokken wetenschappers toch van een unieke ontdekking. ‘De neutrino’s die toen werden waargenomen hadden een energie van slechts een miljoenste van wat we nu hebben waargenomen’, laten ze in een persbericht weten.
Momenteel werken de wetenschappers aan het verbeteren van de precisie van de metingen. Ook proberen ze te achterhalen wat de bronnen van de neutrino’s zouden kunnen zijn. De neutrino’s stellen onderzoekers theoretisch in staat objecten in het universum te onderzoeken die anders niet zichtbaar zijn, gezien het feit dat neutrino’s geen last hebben van stofwolken en zelfs dwars door planeten en sterren heen bewegen.
