ENGINEERINGNET.BE - De meting levert het eerste bewijs dat neutrino’s met zulke hoge energieën geproduceerd worden in het heelal.
Het gedetecteerde signaal blijkt te komen van een enkel muon dat de hele detector heeft doorkruist, en daarbij signalen opwekte in ruim een derde van de actieve sensoren.
De helling van de afgelegde baan, gecombineerd met de enorme energie, biedt overtuigend bewijs dat het muon afkomstig was van een kosmisch neutrino dat interactie had in de omgeving van de detector.
Voor het nu gemeten ultrahoge-energieneutrino zijn er meerdere mogelijke herkomsten. Mogelijk is het neutrino direct afkomstig van een krachtige kosmische versneller. Het kan ook dat dit de eerste detectie is van een kosmogeen neutrino.
Toekomstige waarnemingen richten zich op het detecteren van meer van dergelijke gebeurtenissen om een duidelijker beeld te krijgen.
De uitbreiding van KM3NeT met extra detectie-eenheden en het verzamelen van meer data zal de gevoeligheid verbeteren en het vermogen om kosmische neutrinobronnen te lokaliseren vergroten. Dit zal een toonaangevende bijdrage leveren aan de zogeheten ‘multi-messengerastronomie’.
Op fotonen na, zijn neutrino’s de meest voorkomende deeltjes in het heelal. Toch zijn ze door hun zwakke wisselwerking met materie erg moeilijk te detecteren, en zijn er enorme detectoren voor nodig.
De KM3NeT-neutrinotelescoop die momenteel wordt gebouwd, is een gigantische diepzee-infrastructuur verdeeld over twee detectoren, ARCA en ORCA.
In zijn uiteindelijke configuratie omvat KM3NeT een volume van ruim een kubieke kilometer. KM3NeT gebruikt zeewater als interactiemedium voor neutrino's.
De high-tech optische modules detecteren Cherenkovlicht: een blauwachtige gloed die wordt gegenereerd als ultra-relativistische deeltjes die worden geproduceerd in neutrino-interacties zich voortplanten door het water.
“De bepaling van de richting en de energie van dit neutrino vereiste een nauwkeurige kalibratie van de telescoop en geavanceerde algoritmen voor spoorreconstructie. Deze opmerkelijke detectie is bereikt met slechts een tiende van de uiteindelijke detectorconfiguratie. Dit toont het grote potentieel aan van ons experiment voor het bestuderen van neutrino's”, zegt Aart Heijboer, KM3NeT Physics & Software Manager.
De KM3NeT/ARCA-detector is vooral gericht op het bestuderen van neutrino's met de hoogste energieën en hun bronnen in het heelal.
De detector bevindt zich op 3.450 meter diepte, zo'n 80 kilometer van de kust van Sicilië. De 700 meter hoge detectie-eenheden (DU's) zijn verankerd op de zeebodem en staan ongeveer 100 meter uit elkaar.
Elke DU is uitgerust met 18 Digital Optical Modules die elk 31 fotomultipliers bevatten. In zijn uiteindelijke configuratie omvat ARCA 230 DU's.
De verzamelde data worden via een diepzeekabel doorgestuurd naar het station aan wal in het INFN Laboratori Nazionali del Sud.
