Från ett pressmeddelande från University of Wisconsin:
Även om IceCube Neutrino Observatory på Sydpolen fortfarande är under uppbyggnad levererar redan vetenskapliga resultat - inklusive ett tidigt fynd om ett fenomen som teleskopet inte ens var utformat för att studera.
IceCube fångar signaler om notoriskt svårfångade men vetenskapligt fascinerande subatomära partiklar som kallas neutrino. Teleskopet fokuserar på högenergin neutrinoer som reser genom jorden och ger information om avlägsna kosmiska händelser som supernovor och svarta hål i den del av rymden som är synlig från norra halvklotet.
En av utmaningarna med att upptäcka dessa relativt sällsynta partiklar är dock att teleskopet hela tiden bombarderas av andra partiklar, inklusive många som genereras av kosmiska strålar som interagerar med jordens atmosfär över den södra halvan av himlen. För de flesta IceCube-neutrinofysiker är dessa partiklar helt enkelt bakgrundsbrus, men University of Wisconsin-Madison-forskarna Rasha Abbasi och Paolo Desiati, tillsammans med kollegan Juan Carlos Díaz-Vélez, erkände en möjlighet i den kosmiska stråldata.
IceCube byggdes inte för att titta på kosmiska strålar. Kosmiska strålar betraktas som bakgrund, säger Abbasi. "Vi har emellertid miljarder händelser med kosmiska strålar nedåt i bakgrunden som hamnade mycket spännande."
Abbasi såg ett ovanligt mönster när hon tittade på en "skymap" av den relativa intensiteten av kosmiska strålar riktade mot jordens södra halvklot, med ett överskott av kosmiska strålar upptäckt i en del av himlen och ett underskott i en annan. En liknande skarvhet, kallad "anisotropi", har sett från norra halvklotet av tidigare experiment, säger hon, men källan är fortfarande ett mysterium.
”I början visste vi inte vad vi skulle förvänta oss. Att se denna anisotropi som sträcker sig till södra halvklotets himmel är en extra bit av pusslet kring denna gåtfulla effekt - vare sig det beror på magnetfältet som omger oss eller effekten av en närliggande supernova-rest, vet vi inte, säger Abbasi .
Det nya resultatet publiceras 1 augusti i The Astrophysical Journal Letters, publicerat av American Astronomical Society.
En möjlig förklaring till det oregelbundna mönstret är resterna av en exploderad supernova, till exempel den relativt unga supernova-kvarleven Vela, vars läge motsvarar en av de kosmiska strålens hotspots i skymap av anisotropi. Mönstret med kosmiska strålar avslöjar också mer detaljer om de interstellära magnetfält som produceras av rörliga gaser av laddade partiklar nära Jorden, som är svåra att studera och dåligt förstått.
Just nu "kan vi förutsäga vissa modeller, men vi har inte konkret kunskap om magnetfältet på små skalor", säger Abbasi. "Det vore riktigt trevligt om vi gjorde det - vi hade gjort mycket mer framsteg på området."
Eftersom nästan alla kosmiska signaler påverkas av de interstellära magnetfälten, skulle en bättre helhetsbild av dessa fält hjälpa ett stort antal fysik- och astronomistudier, säger hon och tillägger att deras nyligen rapporterade fynd utesluter några föreslagna teorier om källan till Anisotropi på norra halvklotet.
IceCube-gruppen utökar för närvarande sin analys för att förbättra sin förståelse för anisotropin i en mer detaljerad skala och fördjupa ytterligare i dess möjliga orsaker. Medan den nyligen publicerade studien använde data som samlats in 2007 och 2008 från bara 22 strängar av optiska detektorer i IceCube-teleskopet, analyserar de nu data från 59 av de 79 strängarna som finns på plats hittills. När det slutfördes 2011 kommer National Science Foundation-stödda teleskop att fylla en kubik kilometer antarktisk is med 86 strängar som innehåller mer än 5 000 digitala optiska sensorer.
"Det här är spännande eftersom denna effekt kan vara den" rökpistolen "för vår längtan begärda förståelse av källan till högenergiska kosmiska strålar," säger Abbasi.
