Обробивши результати спостережень антарктичної обсерваторії IceCube, американські вчені склали карту просторового розподілу космічних променів в Південній півсфері.

Основним завданням обсерваторії вважається реєстрація астрофізичних нейтрино. Оскільки ймовірність взаємодії нейтрино з речовиною дуже мала, детектор, виявляє ці частинки, повинен мати солідні розміри. У разі IceCube реєструючі модулі, оснащені фотоелектронним помножувачем і нанизані на «нитки», встановлюються на глибині від 1 450 до 2 450 м в товщі льоду, корисний об'єм якого приблизно дорівнює одному кубічному кілометру. Нейтрино вільно проходять крізь лід, але в рідкісних випадках все ж взаємодіють з нуклонами, народжуючи заряджені частинки. Якщо останні рухаються зі швидкістю, що перевищує фазову швидкість поширення світла в льоду, їх переміщення супроводжується черенковського випромінювання, за яким і стежать фотопомножувача.

IceCube також реєструє величезна кількість мюонів, що утворюються при взаємодії космічних променів тераелектронвольтових енергій з атмосферою Землі. Хоча ці події вважаються фоновими, фізики зуміли знайти їм застосування.

Свердловини в антарктичному льоду, в які опускаються «нитки» з модулями, проробляються спеціальної буровою установкою, що використовує гарячу воду. (Фото James Roth.)

Трохи менше року тому «КЛ» розповідала про першу версію карти, побудованої за мюонного фону. Тоді вчені використовували дані, зібрані 22 «нитками». Новий, більш точний варіант, представлений на зборах Американського фізичного товариства в Анахаймі, заснований на вимірах, виконаних з травня 2009-го по травень минулого року 59 «нитками». За цей час IceCube зареєструвала 32 млрд мюонів космічного походження.

Карта дає зрозуміти, що потік космічних променів просторово неоднорідний, тобто з деяких областей неба високоенергетичних частки приходять частіше, ніж з інших. Така «гаряча точка» лежить, наприклад, в напрямку залишку наднової в південному сузір'ї Вітрил, який дійсно може бути джерелом космічних променів. Походження цієї точки, однак, не можна вважати встановленим, так як залишок вилучений більш ніж на 800 світлових років від Землі; частинки, які подолали настільки значну відстань і випробовували на своєму шляху вплив магнітних полів Галактики, не повинні зберігати вихідну спрямованість свого руху. Такі ж проблеми виникають при розгляді інших аналогічних ділянок на карті.

Цікаво, що «гарячі точки» з більш інтенсивним потоком космічного випромінювання виявлялися і в Північній півсфері обсератор Milagro (Лос-Аламос, Нью-Мексико) і Tibet Air Shower (Тибетський автономний район Китаю).

За матеріалами: NewScientist

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?