Fra en pressemelding fra NRAO:
I et forsøk på å oppdage mystiske nøytrinoer med ultrahøy energi fra fjerne områder i verdensrommet, brukte et team av astronomer månen som del av et innovativt teleskopsystem for søket. Arbeidet deres ga ny innsikt om mulig opprinnelse til de unnvikende subatomære partiklene og peker veien for å åpne et nytt syn på universet i fremtiden.
Teamet brukte elektronisk spesialutstyr brakt til National Science Foundation 's Very Large Array (VLA) radioteleskop, og benyttet seg av nye, mer følsomme radiomottakere installert som en del av Expanded VLA (EVLA) -prosjektet. Før observasjonene deres testet de systemet deres ved å fly en liten, spesialisert sender over VLA i en heliumballong.
I løpet av 200 timer med observasjoner oppdaget ikke Ted Jaeger fra University of Iowa og Naval Research Laboratory, og Robert Mutel og Kenneth Gayley fra University of Iowa noen av de ultrahøye energinøytrinoene de søkte. Denne mangelen på påvisning plasserte en ny grense for mengden av slike partikler som kommer fra verdensrommet, og satte tvil på noen teoretiske modeller for hvordan disse nøytrinoene blir produsert.
Neutrinoer er hurtig bevegelige subatomære partikler uten elektrisk ladning som lett passerer uhindret gjennom vanlig materie. Selv om de er rikelig i universet, er de notorisk vanskelig å oppdage. Eksperimenter for å oppdage nøytrinoer fra solen og supernovaeksplosjoner har brukt store mengder materiale som vann eller klor for å fange opp de sjeldne interaksjonene mellom partiklene og vanlig stoff.
De nøytrinoene med høy energi som astronomene søkte, blir postulert til å bli produsert av de energiske, sorte hull-drevne kjernene fra fjerne galakser; massive stjerneksplosjoner; utslettelse av mørk materie; kosmiske strålepartikler som interagerer med fotoner med den kosmiske mikrobølgeovnbakgrunnen; tårer i stoffets tid; og kollisjoner av nøytrinoer med høy energi og nøytrinoer med lavere energi til overs fra Big Bang.
Radioteleskoper kan ikke oppdage nøytrinoer, men forskerne pekte sett med VLA-antenner rundt månekanten i håp om å se korte utbrudd av radiobølger som ble sendt ut når nøytrinoene de søkte passerte gjennom månen og samhandlet med månemateriale. Slike interaksjoner, beregnet de, burde sende radioutbrudd mot Jorden. Denne teknikken ble først brukt i 1995 og har blitt brukt flere ganger siden den gang, uten at deteksjoner ble registrert. De siste VLA-observasjonene har vært de mest sensitive ennå gjort.
"Våre observasjoner har satt en ny øvre grense - den laveste ennå - for mengden av typen nøytrinoer vi søkte," sa Mutel. "Denne grensen eliminerer noen modeller som foreslo utbrudd av disse nøytrinoene som kommer fra glorie av Melkeveis galaksen," la han til. For å teste andre modeller, sa forskerne, vil de kreve observasjoner med mer følsomhet.
"Noen av teknikkene vi utviklet for disse observasjonene kan tilpasses den neste generasjonen radioteleskoper og hjelpe til med mer følsomme søk senere," sa Mutel. "Når vi utvikler evnen til å oppdage disse partiklene, vil vi åpne et nytt vindu for å observere universet og fremme vår forståelse av grunnleggende astrofysikk," sa han.
Forskerne rapporterte om sitt arbeid i desemberutgaven av tidsskriftet Astroparticle Physics.
Kilde: NRAO
