(Elen11/iStock/Getty Images Plus) Neutrinos sind geheimnisvolle und schwer fassbare Teilchen. Sie haben eine winzige Masse, keine elektrische Ladung und interagieren nur selten mit anderer Materie. Sie sind auch äußerst häufig.
Zu jedem Zeitpunkt strömen etwa 100 Milliarden Neutrinos durch jeden Quadratzentimeter Ihres Körpers. Neutrinos wurden von der produziert Urknall , und werden immer noch produziert von alles von Sternen bis Supernovae.
Einer der neueren Neutrino Mysterien begannen, als einige Neutrinos von der ANtarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) entdeckt wurden. Im Gegensatz zu den meisten Neutrino-Detektoren, bei denen es sich um große, empfindliche Arrays handelt, handelt es sich bei ANITA um einen Radiodetektor, der an einem Ballon hängt. Es kann hochenergetische Neutrinos nur dann erkennen, wenn sie auf das antarktische Eis treffen und einen Funklichtstoß erzeugen.
ANITA. (NASA Goddard)
Anfang des Jahres entdeckte ANITA seltsame Signale, die offenbar durch Folgendes ausgelöst wurden extrem energiereiche Neutrinos. Diese Neutrinos hatten so hohe Energien, dass sie dem zu trotzen schienen Standardmodell der Teilchenphysik.
Hochenergetische Neutrinos wurden auch vom IceCube-Neutrinodetektor in der Antarktis nachgewiesen. Diese sind nicht ganz so energiereich wie die von ANITA entdeckten, könnten aber Hinweise darauf geben, wie hochenergetische Neutrinos entstehen.
Kürzlich untersuchte ein Team eine mögliche Quelle: das Supermassereiche Schwarze Löcher von Quasaren.
Wie hochenergetische Teilchen erzeugt werden können. (Science China Press)
Supermassereiche Schwarze Löcher sind Gravitationskraftwerke. Wenn das sie umgebende heiße Gas durch Schwerkraft und elektromagnetische Felder zusammengedrückt wird, kann es enorme Energiemengen abgeben, darunter auch hochenergetische Neutrinos.
Deshalb verglich das Team vier Dutzend IceCube-Neutrino-Detektionen mit Radiobeobachtungen des russischen Radioteleskops RATAN-600. Sie fanden heraus, dass Neutrinos zu Zeiten nachgewiesen wurden, als ein Quasar einen Radioausbruch erlebte.
Die wahrscheinlichste Erklärung ist, dass, wenn Quasare besonders aktiv sind, Gammastrahlenausbrüche innerhalb der Radiofackel erzeugt werden. Die Gammastrahlen kollidieren mit umgebenden Atomen und lösen einen Neutrinostoß aus.
Da sich die Neutrinos nahezu mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, erreichen sie die Erde gleichzeitig mit dem Radioausbruch.
Dies ist nur eine erste Studie und sie löst einen Teil des Rätsels um hochenergetische Neutrinos. Wir kennen jetzt einen Weg, wie diese Neutrinos erzeugt werden können, aber der Ursprung des Neutrinos mit der höchsten Energie bleibt unbekannt.
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