I en artikel som publicerats i tidskriften Nature beskriver forskare vid teleskopet IceCube jakten på neutriner i samband med observationer av 300 gammastrålningsutbrott under perioden maj 2008 till april 2010. Från Sverige deltar ett tiotal forskare från Stockholms universitet och Uppsala universitet.
Den kosmiska strålningens ursprung är fortfarande höljt i dunkel. IceCube, världens största neutrinodetektor i den antarktiska glaciären, siktar nu in sig på att ta reda på hur den kosmiska strålningens skapas. Enligt teorier produceras neutriner i gammastrålningsutbrotten, tillsammans med den kosmiska strålningen. IceCube söker nu efter dessa neutriner för att testa teorierna.
Kosmisk strålning är elektriskt laddade partiklar, mestadels protoner, som träffar jorden från alla håll, med energier upp emot hundra miljoner gånger större än vad som kunnat produceras med de kraftfullaste acceleratorerna. För att generera så höga energier krävs våldsamma processer. Fysiker har hittills fokuserat på två källor: de massiva svarta hålen i centrum av aktiva galaxer och de kraftiga stjärnexplosioner som astronomerna observerar som gammastrålningsutbrott, GRB. Dessa explosioner – de våldsammaste i universum upptäcks vanligtvis först med hjälp av satelliter som Swift och Fermi som registrerar röntgen- och/eller gammastrålning. Ungefär en GRB per dag detekteras. Under de få sekunderna som utbrottet normalt varar strålar GRB:n en miljon gånger starkare än alla miljarder stjärnor i Vintergatan tillsammans. Märkligt nog har inga neutriner från GRB:er detekterats av IceCube – ett resultat som motsäger 15 års teoribildning och utmanar en av de ledande teorierna vad gäller ursprunget för den kosmiska strålningen med de högsta energierna.
Frånvaron av neutrinosignaler är en ny pusselbit för att förstå kosmisk strålning och gammastrålningsutbrott. Vissa förutsägelser som bygger på att den kosmiska strålningen har sitt ursprung i neutroner som skickas ut i sådana explosioner har i stort sett uteslutits av IceCube:s data och de bakomliggande teorierna måste omvärderas.
IceCube observerar neutriner genom att detektera det svaga, blå ljuset som alstras av elektriskt laddade partiklar som skapas när neutriner kolliderar med isens molekyler.
