Uppsalaforskare har fångat spökpartiklar i Sydpolens is

Vad man kan du göra med en miljard ton is, en kilometer ner under Antarktis yta? Jo, avslöja gäckande partiklar från nära och fjärran galaxer. Det har Uppsalaforskare lyckats med. Nu vill de ge ljus åt det okända universum.

Icecube på Antarktis är en detektor som fångar in spår av de gäckande neutrinerna, spökpartiklarna. Nu har neutriner från en närliggande galax kunnat registrerats. Forskare från Uppsala universitet är en del av upptäckten.

Icecube på Antarktis är en detektor som fångar in spår av de gäckande neutrinerna, spökpartiklarna. Nu har neutriner från en närliggande galax kunnat registrerats. Forskare från Uppsala universitet är en del av upptäckten.

Foto: IceCube/Madeleine O'Keefe

Uppsala2022-11-16 17:00

De kallas ofta för spökpartiklar. För trots att neutriner är bland de vanligaste i universum passerar de oss obemärkt förbi, faktiskt rakt igenom oss. Förklaringen är att universum till största delen är tomrum där fyra krafter med olika styrka verkar. Eftersom neutriner bara reagerar med de allra svagaste av krafterna far de oftast rakt igenom oss, utan att fångas.

– De måste helt enkelt passera så otroligt nära en atomkärna för att håvas in så att det blir en kollision, säger Olga Botner, professor vid Institutionen för fysik och astronomi på Uppsala universitet. 

undefined
Under denna synliga del av IceCube-teleskopet på Sydpolen finns flera tusen känsliga sensorer fastfrusna i en miljard kubikmeter is.

Samtidigt kan de här neutrinerna vägleda oss till det vi inte kan se i universum, till det vi anar men ännu inte vet vad det är. Faktum är att omkring 25 procent av universum är osynligt för oss i termer av ljus. Lite som uttrycket "follow the money" för att avslöja skurkarna, kan man då i stället följa neutrinerna för att hitta deras källa i universums dunkel. 

– Drömmen är vad vi kallar neutrinastronomi, att vi ska kunna upptäcka objekt som vi inte kan observeras på annat sätt. Vi är inte där än, första steget är att observera neutriner från objekt vi känner till, säger Olga Botner.

undefined
Olga Botner, professor på Uppsala universitet, har tidigare jämfört Icecubedetektorn med Galileis stjärnkikare. "Precis som han gjorde kommer vi med neutrinoastronomin säkert att upptäcka saker som vi i dag inte ens kan föreställa oss", sade hon 2013. Nu pågår arbetet med en uppgradering av teleskopet där Uppsala universitet är involverat.

Det är det som hon som en del i ett stort internationellt forskarlag nu gjort.  Upptäckten är gjord med hjälp av detektorn Icecube, en dryg kilometer ned i Antarktis is. Sedan starten 2011 har forskarna bara en gång tidigare lyckats peka ut ett enskilt objekt i universum som neutrinerna kommit ifrån. Nu har det alltså hänt igen. Genom att kartlägga neutrinernas riktning har forskarna fastställt att de producerats utanför det svarta hålet i centrum en viss galax, relativt nära jorden, "bara" 47 miljoner ljusår bort. 

Det är inte bara en partikel från den galaxen som detekterats, utan 80. Men att de tagit tio år att samla de observationerna visar hur svårfångad spökpartikeln är. Därför vill nu Olga Botner och hennes kollegor konstruera en tio gånger större och fem gånger mer känslig detektor på Sydpolen. 

undefined
Uppsala universitet har varit med sedan starten på 90-talet av Icecubedetektorn på Sydpolen. Och engagemanget fortsätter.

Planerna finns, men inte pengarna. 

– Den här upptäckten är bra för att visa att vår metod fungerar, att neutrinen är nyckeln till att lösa gåtan om det som producerar partiklar med enorma energier i rymden, som vi inte vet vad det är och inte förstår.

Studien är publicerad i tidskriften Science.  

undefined
Icecube på Antarktis är en detektor som fångar in spår av de gäckande neutrinerna, spökpartiklarna. Nu har neutriner från en närliggande galax kunnat registrerats. Forskare från Uppsala universitet är en del av upptäckten.
Så jobbar vi med nyheter  Läs mer här!