VUB-radiotechnologie zoekt naar kosmische neutrino’s op Antarctica

Onderzoek & Wetenschap 11/03/2021 10:40:14

Het IceCube Neutrino Observatorium op Antarctica bewijst 60 jaar oude fysicavoorspelling van nobelprijswinnaar Sheldon Glashow met hoogenergetische deeltjes (neutrino's) uit heelal.

Lees hieronder verder   
Verwant

Airbus en TNO ontwikkelen laser­communicatie­terminal voor vliegtuigen

UHasselt legt laatste hand aan diamantgebaseerde kwantummagnetometer

ATLAS-detector maakt betere inschatting van zelfkoppeling higgsdeeltje

Astronomen brengen spinrag van kosmisch web in kaart

Bewijst CERN LHCb-experiment bestaan vijfde natuurkracht?

VUB-radiotechnologie zoekt naar kosmische neutrino’s op Antarctica

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

The future of smart manufacturing with IIOT

Virtueel online event

donderdag 15 april 2021

Smart Electrical Grid & Heat Grid Buildings

Live Webinar

van 21/04/2021 tot 28/04/2021

CE-machinerichtlijn 2006-42-EG

Online cursus IE-net

van 27/04/2021 tot 6/05/2021

EPLAN Virtual Fair

Online

van 28/04/2021 tot 29/04/2021

Grand Paris Express

Live Webinar

dinsdag 4 mei 2021

Sensor+Test 2021

Online event

van 4/05/2021 tot 6/05/2021

Keuze van de redactie

(8/4) Eerste groene waterstoffabrieken North Sea Port in ontwerpfase

(7/4) Hugo Thienpont: ”Over fotonica en jong bloed” - topingenieur

(7/4) Elektronenmicroscopie maakt 20 keer snellere beeldvorming mogelijk

(6/4) UHasselt legt laatste hand aan diamantgebaseerde kwantummagnetometer

(1/4) Batterij krijgt hoge actieradius en snelle oplaadtijd

(31/3) Odysseusprogramma brengt 13 toponderzoekers naar Vlaanderen

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - In 1960 voorspelde een proces binnen het Standaardmodel, het belangrijkste model van de deeltjesfysica.

De theorie beschrijft de interactie van een antineutrino met een elektron waarbij een nieuw deeltje geproduceerd wordt. Maar geen enkele deeltjesversneller op aarde, ook niet de Large Hadron Collider van CERN, is in staat dit proces te laten plaatsvinden, omdat dit extreem hoge deeltjesenergie vraagt.

Met (anti)neutrino’s uit de kosmos heeft het IceCube Neutrino Observatorium op de Zuidpool nu wel, voor het eerst, een dergelijk proces kunnen waarnemen. Hiermee is deze belangrijke fysicavoorspelling nu bevestigd. Het resultaat werd op 10 maart in het gerenommeerde tijdschrift Nature gepubliceerd.

Nick van Eijndhoven, leider van de VUB-groep astrodeeltjesfysica: "Ons universum spuugt deeltjes uit met energieën die wij op aarde nooit zouden kunnen bereiken. Dit toont duidelijk het belang van de astrodeeltjesfysica bij fundamenteel onderzoek op de hoogste energieschalen. De technologieën die voor dergelijk onderzoek ontwikkeld worden, zoals dataverwerking of radiotechnologie, vinden hun toepassing in de hele maatschappij.”

De VUB analyseert o.a. data en ontwikkelt voor IceCube innovatieve detectietechnieken op basis van radiosignalen. Neutrino’s en antineutrino’s, de antimaterie-tweeling van een neutrino, zijn spookachtige subatomaire deeltjes, onder meer afkomstig uit de meest extreme omgevingen in het heelal.

Op 6 december 2016 raasde zo een hoogenergetisch deeltje vanuit de ruimte naar de aarde met een snelheid die de lichtsnelheid benaderde en 6,3 peta-elektronvolts (PeV) aan energie vervoerde. Diep in de ijskap op de Zuidpool botste het tegen een elektron en produceerde een deeltje dat snel verviel in een douche van secundaire deeltjes. Deze interactie werd opgevangen door het IceCube Neutrino Observatorium, een enorme telescoop die in de gletsjer van Antarctica is ingegraven.

In een artikel voorspelde hij dat een antineutrino kon reageren met een elektron om een nog niet ontdekt deeltje te produceren - als het antineutrino maar de juiste energie had. Toen dat deeltje, het W-boson, in 1983 werd ontdekt, bleek het heel zwaar te zijn. De Glashow-resonantie zou een neutrino vereisen met een energie bijna 1.000 keer meer dan wat de Large Hadron Collider van CERN kan produceren. In feite kan geen enkele door mensen gemaakte deeltjesversneller op aarde een neutrino met zoveel energie maken.

Maar in ons universum zijn er wel zulke natuurlijke versnellers. Superzware zwarte gaten in de centra van melkwegstelsels en andere extreme kosmische gebeurtenissen kunnen deeltjes opwekken met energieën die onmogelijk op aarde kunnen worden gemaakt. Een dergelijk fenomeen was waarschijnlijk verantwoordelijk voor het 6,3 PeV antineutrino dat IceCube in 2016 bereikte.

Sinds IceCube in mei 2011 volledig operationeel werd, heeft het observatorium honderden hoogenergetische neutrino's gedetecteerd. Maar de antineutrino van 2016 is pas de derde neutrino, door IceCube gedetecteerd, met een energie van meer dan 5 PeV. Het is ook meteen de eerste keer dat de metingen neutrino's en antineutrino’s uit elkaar konden houden en dat heeft belangrijke gevolgen voor toekomstige metingen.

De IceCube Collaboration wil in toekomst daarom nog meer hoogenergetische deeltjes kunnen detecteren en doorslaggevende metingen van de neutrino-tot-antineutrino-verhouding doen. Het IceCube-team van de VUB neemt hierbij het voortouw onder leiding van Nick van Eijndhoven en Krijn de Vries.

Zij ontwikkelen momenteel een innovatieve detectietechniek, gebaseerd op radiosignalen die worden geproduceerd tijdens het proces van een neutrino-interactie. << (Guy Leysen) (foto: © John Hardin, IceCube/NSF)

ACHTERGROND
Het IceCube consortium heeft onlangs een upgrade van de detector aangekondigd die in de komende jaren zal worden uitgevoerd, de eerste stap naar IceCube-Gen2. Wat dit onderzoek vooral aantoont, is de waarde van internationale samenwerking.

IceCube wordt beheerd door meer dan 400 wetenschappers, ingenieurs en medewerkers van 53 instellingen in 12 landen, samen bekend als de IceCube Collaboration.

Het IceCube Neutrino Observatorium wordt internationaal gefinancierd, met aanzienlijke bijdragen van het Nationaal Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FNRS & FWO) in België. <<

Lees hier het artikel uit Nature:
"Detection of a particle shower at the Glashow resonance with IceCube" >>

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Overmacht en corona - column

Ondernemers worden tijdens de pandemie steeds meer geconfronteerd met leveranciers die ‘overmacht’ inroepen. Hierdoor zouden contracten dan toch niet moeten uitgevoerd worden, of toch wel?

UHasselt legt laatste hand aan diamantgebaseerde kwantummagnetometer

Deze kwantummagnetometer van het UHasselt-studententeam OSCAR-QUBE krijgt een plaats in het ISS. Op de kubus rondom het toestel prijkt een kunstwerk van UHasselt-studente Daphne Box.

Nieuw decentraal aandrijfsysteem ontworpen voor transportbandtoepassingen

Met de Sinamics G115D presenteert Siemens een nieuw, compact en krachtig aandrijfsysteem, dat specifiek ontworpen werd voor horizontale transport­band­toepas­singen.

Belgische milieuprestaties krijgen compliment van OESO

De OESO doet in haar rapport Environmental Performance Review voor België aanbevelingen voor het afval-, materialen- en bodembeheer, en de transitie naar een circulaire economie.

SusPhos proces leidt uiteindelijk naar volledige circulariteit

Onderzoekers van de UvA hebben een belangrijke stap gezet op weg naar volledige circulariteit van fosfaat­recycling volgens het SusPhos proces, waarbij ook magnesium is terug te winnen.

Elektrische wagens met grote autonomie - artikel

Engineeringbedrijf Exypnos uit Kruibeke ontwikkelt kant-en-klare industriële installaties op maat voor de framing en verlijming van componenten met gegoten polyurethaan.

Tracering aardbeien Coöperatie Hoogstraten met visie en RFID

Coöperatie Hoogstraten hecht veel belang aan de traceerbaarheid van haar aardbeien doorheen de keten, maar met een 200-tal telers is dit proces logistiek gezien niet eenvoudig te realiseren.

Privacy-vriendelijke data-analyse technologieën in ontwikkeling

TNO roept overheidspartijen, bedrijven, commerciële technologiepartijen en kennisinstellingen op om gezamenlijk hiervoor Multi-Party Computation en Federated Learning in te zetten.

ABB breidt YuMi-cobotportfolio uit

ABB heeft haar portfolio van collaboratieve robots (cobots) uitgebreid met twee nieuwe cobotfamilies: GoFa en SWIFTI met een intuïtief ontwerp. Als aanvulling YuMi en Single Arm YuMi bieden de nieuwe cobots een hogere payload en hogere snelheden. ABB speelt met deze toename in kracht en snelheid in op vragen vanuit de markt. >>

Partners