Zuidpooltelescoop ontdekt extragalactische neutrino’s

De deeltjesdetector IceCube op de Zuidpool heeft 28 hoogenergetische deeltjes gevonden die met zekerheid neutrino’s zijn, afkomstig van buiten ons zonnestelsel.

Neutrino’s zijn elementaire deeltjes zonder elektrische lading en vrijwel zonder massa die bij allerlei astronomische processen vrijkomen. Neutrino’s zijn er in principe overal, en in overvloed. Maar de grote meerderheid is afkomstig van de zon of van onze eigen atmosfeer. Bovendien zijn neutrino’s bijna onmogelijk te detecteren omdat ze nauwelijks wisselwerking vertonen met gewone materie. Aan bijna lichtsnelheid vliegen ze dwars door alles heen. Inclusief de aardbol. Maar heel af en toe botsen neutrino’s toch met atoomkernen in ijs. Bij die botsing ontstaat een muon, dat een zwakke, blauwe lichtflits (de Tsjerenkovstraling) produceert. Net die lichtflits kan IceCube waarnemen via lichtgevoelige detectoren langs kabels in gaten van 2,5 kilometer dik in het Zuidpoolijs.

Wetenschappers hebben nu met behulp van complexe computersoftware data geanalyseerd die IceCube tussen 2010 en 2012 heeft verzameld. Ze selecteerden de zeldzame neutrinogebeurtenissen met een energie boven de 50 TeV (tera-elektronvolt). Ter vergelijking: de LHC in Genève versnelt protonen tot een energie van 7 TeV. Uiteindelijk bleven 28 neutrino’s over die met zekerheid afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel.

Omdat ze zelden met materie interageren, wijzen neutrino’s direct terug naar hun bron. Ze zijn dus de ideale boodschappers om meer te weten te komen over de meest energierijke en verste fenomenen in het heelal, zoals supernova’s, zwarte gaten, pulsars of de oerknal. Francis Halzen, onderzoeksleider van IceCube, meent dat ‘een nieuw tijdperk van astronomie is aangebroken’. De uitgeweken Belg, momenteel verbonden aan de Amerikaanse University of Wisconsin – Madison, opperde dertig jaar geleden voor het eerst het idee voor een deeltjesdetector op de Zuidpool. Nog andere Belgen, van de VUB en de Universiteit Gent, werkten mee aan het onderzoek, dat deze week is gepubliceerd in Science. (lg)