Fra en pressemelding fra University of Wisconsin:
Selv om det fortsatt er under bygging, leverer IceCube Neutrino Observatory på Sydpolen allerede vitenskapelige resultater - inkludert et tidlig funn om et fenomen som teleskopet ikke en gang var designet for å studere.
IceCube fanger signaler om notorisk unnvikende, men vitenskapelig fascinerende subatomære partikler som kalles nøytrinoer. Teleskopet fokuserer på høyenergi-nøytrinoer som ferdes gjennom jorden, og gir informasjon om fjerne kosmiske hendelser som supernovaer og sorte hull i den delen av rommet som er synlig fra den nordlige halvkule.
En av utfordringene med å oppdage disse relativt sjeldne partiklene er imidlertid at teleskopet blir bombardert kontinuerlig av andre partikler, inkludert mange som er generert av kosmiske stråler som samhandler med jordens atmosfære over den sørlige halvdelen av himmelen. For de fleste IceCube-neutrinofysikere er disse partiklene ganske enkelt bakgrunnsstøy, men University of Wisconsin-Madison-forskerne Rasha Abbasi og Paolo Desiati sammen med kollega Juan Carlos Díaz-Vélez anerkjente en mulighet i kosmiske stråledata.
IceCube ble ikke bygget for å se på kosmiske stråler. Kosmiske stråler anses som bakgrunn, sier Abbasi. "Imidlertid har vi milliarder av hendelser med nedadgående kosmiske stråler som endte opp med å bli veldig spennende."
Abbasi så et uvanlig mønster da hun så på et "skymap" av den relative intensiteten av kosmiske stråler rettet mot jordas sørlige halvkule, med et overskudd av kosmiske stråler oppdaget i en del av himmelen og et underskudd i en annen. En lignende lopsiditet, kalt "anisotropi", har blitt sett fra den nordlige halvkule av tidligere eksperimenter, sier hun, men kilden er fortsatt et mysterium.
"I begynnelsen visste vi ikke hva vi skulle forvente. Å se denne anisotropien som strekker seg til himmelen på den sørlige halvkule er et ekstra stykke av puslespillet rundt denne gåtefulle effekten - om det skyldes magnetfeltet som omgir oss eller effekten av en nærliggende supernova-rest, vet vi ikke, sier Abbasi .
Det nye resultatet publiseres 1. august i The Astrophysical Journal Letters, utgitt av American Astronomical Society.
En mulig forklaring på det uregelmessige mønsteret er restene av en eksplodert supernova, for eksempel den relativt unge supernova-resten Vela, hvis beliggenhet tilsvarer et av de kosmiske strålingshotspotene i anisotropisk skymap. Mønsteret med kosmiske stråler avslører også mer detalj om de interstellare magnetfeltene produsert ved å bevege gasser av ladede partikler i nærheten av Jorden, som er vanskelige å studere og dårlig forstått.
Akkurat nå "kan vi forutsi noen modeller, men vi har ikke konkret kunnskap om magnetfeltet på små skalaer," sier Abbasi. "Det ville være veldig fint om vi gjorde det - vi hadde gjort mye mer fremgang på feltet."
Siden nesten alle kosmiske signaler er påvirket av de interstellare magnetfeltene, vil et bedre helhetsbilde av disse feltene hjelpe et stort spekter av fysikk- og astronomistudier, sier hun, og legger til at deres nylig rapporterte funn utelukker noen foreslåtte teorier om kilden til Anisotropi på den nordlige halvkule.
IceCube-gruppen utvider for tiden sin analyse for å forbedre sin forståelse av anisotropien i en mer detaljert skala og fordype seg nærmere i dens mulige årsaker. Mens den nylig publiserte studien brukte data samlet i 2007 og 2008 fra bare 22 strenger med optiske detektorer i IceCube-teleskopet, analyserer de nå data fra 59 av de 79 strengene som er på plass til dags dato. Når det ble ferdigstilt i 2011, vil det National Science Foundation-støttede teleskopet fylle en kubikk kilometer med Antarktis-is med 86 strenger som inneholder mer enn 5000 digitale optiske sensorer.
"Dette er spennende fordi denne effekten kan være den" røykepistolen "for vår etterlengtede forståelse av kilden til høye energi kosmiske stråler," sier Abbasi.
