IceCube teatas ülikõrge energiaga neutriinode avastamisest
 Lõunapooluse paksu jääkihi all asuva IceCube'i neutriinoteleskoobi teadlased leiavad uues analüüsis, et teleskoopi tabas 2010-2012 aastal kaks kõrge energiaga neutriinot, mis ületavad oma energeetilisuse poolest eelmist rekordihoidjat kümnekordselt, andes uut lootust, et neutriinosid kasutades on võimalik uurida galaktikaväliseid ülienergeetilisi sündmusi.   Neutriinod on moodsa astrofüüsika üks kasulikemaid tööriistu. Peaaegu massitud osakesed suudavad läbistada pakse gaasipilvi ning laengu puudumise tõttu ei suuda magnetväljad neid teelt kõrvale kallutada. Tähtede supernoovana lahvatamisel toovad esimesena nende surmast teateid hoopis neutriinod, mitte valgus, millel kulub tähtede sisemusest pääsemiseks hoopis rohkem aega. Tavalise ainega satuvad nad vastastikmõjusse niivõrd harva, et võiksid läbistada mitme valgusaasta paksuseid tinaseinu. Seeläbi on nende registreerimiseks kasutatavad teleskoobid äärmiselt suured.   Näiteks lõunapoolusel asuva IceCube'i teleskoobi moodustab kuupkilomeetrise ruumalaga jääkamakasse paigutatud 5160 optilist sensorit. Observatooriumi suurus võimaldab neutriinosid registreerida keskmiselt iga kuue minuti tagant. Selleks peab neutriino põrkuma mõne veemolekuliga. Protsessi käigus vallandub kõrge energiaga laetud osakeste kaskaad, mis liiguvad Tšernenkovi efekti ilmnemiseks piisavalt kiiresti, ületades valguse kiirust jääs. Optilise lööklaine käigus vallanduvaid elektromagnetlaineid on võimalik registreerida juba sensoritega.   Eelmisel aastal esitletud tulemused vihjasid, et aastatel 2010-2012 võidi näha kahte erakordselt energeetilist sündmust. Täpsem analüüs näitab nüüd, et mõlema kõrgeid ootusi tekitanud neutriino kantav energia ületas ühte petaelektronvolti (PeV). Võrdluseks on kaugetelt supernoovadelt Maani jõudvate neutriinode energia enamasti sada miljonit korda väiksem. Samal ajal jääb enamike Maa atmosfääris tekkivate neutriinode energia näitajale rohkem kui kümnekordselt alla. Seeläbi on vähe tõenäoline, et need võisid tekkida kõrge energiaga kosmiliste kiirte kokkupõrkel Maa atmosfääriga.   Hoopis tõenäolisemalt võisid need lähtuda samast allikast kui ülikõrge energiaga kosmilised kiired ise. Soositud teooriate kohaselt võiks selleks olla näiteks gammakiirtepurse. Samal ajal ei saa aga välistada, et neutriinod võivad lähtuda hoopis galaktikavälistest allikatest – teiste, aktiivsete galaktika tuumade keskmes asuvate supermasssiivsete mustade aukude lähistelt.   Ent vältimatult tuleb mainida, et hellitatavalt Bertiks ja Ernieks kutsutav neutriinopaar võis siiski lähtuda Maa atmosfäärist, isegi kui tõenäosus selleks on hetkel 2,8 sigmat. Astronoomias peaks sündmuste tõendatuks lugemiseks näitaja ületama kolme sigmat ning leiu avastuseks kutsumiseks viite sigmat. Seega üritab IceCube'i töörühm ajaperioodil kogutud andmeid veel hoolikamalt läbisõeluda, kontrollimaks, kas samast allikast võis lähtuda veelgi rohkem neutriinosid.   Töörühma uurimus on esitatud ilmumiseks ajakirjas Physical Review Letters.  David Boersma IceCube'i kollektiiv, Uppsala ülikool   Kuna hetkel on veel võimalus, et sündmused võivad olla osa Maa atmosfäärist lähtuvast neutriinovoost alla kolme sigma, siis kas on võimalik hinnata, kui kaua võib võtta signaali tasandumine või tõepoolest avastuse vääriliseks kasvamine? Kui me Physical Review Letters esitletud uurimuses kirjeldatud andmetele rakendatava analüüsi protseduuris midagi järgnevatel aastatel ei muudaks, siis võtaks piisava statistika kogumine aega veel paar aastat, et avastuse või atmosfääritaustas nähtava statistilise fluktuatsiooni vahel vahet teha. Tegelikult on meil juba praegu peaaegu terve aasta jagu uusi andmeid.   Samal ajal on need kaks sündmust inspireerinud meid looma efektiivsemaid algoritme hõlbustamaks sarnaste väga kõrge energiaga sündmuste otsimist. Esitletud sündmused ületasid vaevu analüüsi jaoks valitud ereduse läve, milleks oli vähemalt 3200 registreeritud fotoelektroni. See vihjab, et sündmused võivad olla osa kergelt madalama energiajaotuskõvera ülemisest osast. Me uurime seda hetkel ning loodame avaldada parandatud metoodikaga täiendava analüüsi sellel aastal.   Tasub märkida, et küsimus ei ole pelgalt lävendi langetamises – IceCube'l on selged 'pimeduse kriteeriumid' st. meie analüüsimetoodikat tuleb arendada, kasutades simuleeritud andmeid või osa tegelikest andmetest, mida täielikus analüüsis ei kasutata, ning seda põhjalikult kontrollida, enne kui seda reaalsetel andmetel rakendada saab. See on muidugi aeganõudev protsess, aga seda on vaja, olemaks kindel, et meie väidetav statistiline olulisus ei ole kuhugi poole kallutatud.   Kui tegu on tõepooles väljastpoolt Maa atmosfääri lähtuva populatsiooniga, siis mis infot nendest eraldada saaks, mida elektromagnetlainete (EM) spekter ei paku? 21. sajand on mitteametlikult kuulutatud neutriinode astronoomia ajastuks... Me otsime kõrge energiaga neutriinosid, et mõista, kuskohast nn. ülikõrge energiaga kosmilised kiired tulevad. Kosmiliste kiirte energiaspekter ulatub üle mitme suurusjärgu. Päike on vastutav enamiku eest – kuni gigaelektronvoltideni, ent nendest kõrgema energiaga kosmilisi kiiri peavad kiirendama teised galaktilised või isegi galaktikavälised objektid.    EM-vaatlustega võime me küll formuleerida hüpoteese kosmiliste kiirte kiirendamise mehhanismide kohta teatud astronoomiliste objektide lähistel, ent kuna kosmilisi kiiri peegeldavad tähtedevahelised ja galaktikasisesed magnetväljad, siis ei saa nende lähtepunkti määrata. Selleks on vaja neutriinosid. Nende teekonda ei mõjuta magnetväljad ega ei neela pilved või teised meie ja allika vahel asuvad takistused. Seega annab kõrge energiaga neutriinode avastamine meile vihjeid, mis allikad ja kiirendusmehhanismid mängus olla võiksid.   Senikaua, kuni me arvestatavat atmosfäärist mittelähtuvate neutriinovoogu ei näe, saame me hüpoteese, teooriaid ja mudeleid ümber lükata, mis ennustavad suuremat neutriinovoogu, kui me seni näinud oleme. Näiteks on ülikõrge energiaga kosmiliste kiirte allikana nähtud gammakiirtepurskeid, ent siis peaksime me nägema ka vastavaid kõrge energiaga neutriinosid, mille suund ja registreerimisaeg langeb EM-vaatlustel nähtud gammakiirtepursetega kokku. Me oleme neid otsinud, negatiivsete tulemustega. Muidugi võtab veel paari aasta jagu andmeid, et hüpoteesi lõplikult maha kanda. Toimetas Jaan-Juhan Oidermaa 
