Från ett NRAO-pressmeddelande:
För att upptäcka mystiska neutrinoer med ultrahög energi från avlägsna områden i rymden, använde ett team av astronomer månen som en del av ett innovativt teleskopsystem för sökningen. Deras arbete gav ny insikt om möjliga ursprung för de svårfångade subatomära partiklarna och pekar vägen till att öppna en ny syn på universum i framtiden.
Teamet använde specialanpassad elektronisk utrustning som fördes till National Science Foundation: s Very Large Array (VLA) radioteleskop och utnyttjade nya, mer känsliga radiomottagare installerade som en del av projektet Expanded VLA (EVLA). Innan deras observationer testade de sitt system genom att flyga en liten, specialiserad sändare över VLA i en heliumballong.
Under 200 timmars observationer upptäckte inte Ted Jaeger från University of Iowa och Naval Research Laboratory, och Robert Mutel och Kenneth Gayley från University of Iowa några av de ultrahögenergin neutrino de sökte. Denna brist på detektion placerade en ny gräns för mängden av sådana partiklar som kommer från rymden, och kasta tvivel på några teoretiska modeller för hur dessa neutrinoer produceras.
Neutrino är snabbflyttande subatomära partiklar utan elektrisk laddning som lätt passerar obehindrat genom vanligt material. Även om de är överflödiga i universum, är de notoriskt svåra att upptäcka. Experiment för att upptäcka neutrinoer från solen och supernovaexplosioner har använt stora volymer material som vatten eller klor för att fånga partiklarnas sällsynta interaktioner med vanligt ämne.
De ultrahögenergin neutrinoer som astronomerna sökte postuleras för att produceras av de energiska, svarthålsdrivna kärnorna i avlägsna galaxer; massiva stjärnexplosioner; förintelse av mörk materia; kosmiska strålpartiklar som interagerar med fotoner från den kosmiska mikrovågsugnbakgrunden tårar i rymdtidens tyger; och kollisioner av neutrinoerna med ultrahög energi med neutriner med låg energi kvar från Big Bang.
Radioteleskop kan inte upptäcka neutrino, men forskarna pekade uppsättningar av VLA-antenner runt månkanten i hopp om att se korta radiovågor som släpptes ut när neutrinoerna de sökte passerade genom månen och samverkade med månmaterial. Sådana interaktioner, beräknade de, borde skicka radiobrister mot jorden. Denna teknik användes först 1995 och har använts flera gånger sedan dess, utan att detekteringar registrerades. De senaste VLA-observationerna har varit de mest känsliga än gjort.
"Våra observationer har satt en ny övre gräns - den lägsta ännu - för mängden av typen av neutriner vi sökte," sade Mutel. "Denna gräns eliminerar vissa modeller som föreslog skurar av dessa neutrinoer som kommer från halo av Vintergalaxen," tillade han. För att testa andra modeller, säger forskarna, kommer att kräva observationer med mer känslighet.
"Några av de tekniker som vi utvecklade för dessa observationer kan anpassas till nästa generation radioteleskop och hjälpa till i mer känsliga sökningar senare," sade Mutel. "När vi utvecklar förmågan att upptäcka dessa partiklar öppnar vi ett nytt fönster för att observera universum och främja vår förståelse av grundläggande astrofysik," sade han.
Forskarna rapporterade om sitt arbete i decemberutgåvan av tidskriften Astroparticle Physics.
Källa: NRAO
