ENGINEERINGNET.BE - Bij de inslag van het kosmische neutrino op 13 februari 2023 registreerde de KM3NeT-detector een signaal met zeker 30 keer meer energie dan ooit eerder was gezien bij kosmische neutrino’s.
Neutrino’s ontstaan in kosmische deeltjesversnellers, zoals de omgeving van zwarte gaten in het midden van sterrenstelsels. Ze hebben door hun zwakke wisselwerking nauwelijks interacties met andere materie.
Het record-event KM3-230213A werd twee jaar later na nauwkeurige analyses bekend gemaakt. Daarbij bleef een belangrijke vraag onbeantwoord: wat de bron van het spectaculaire deeltje kon zijn geweest.
Neutrino-onderzoeker Aart Heijboer en fysicus Shin’ichiro Ando hebben nu een methode voorgesteld om de bron beter te lokaliseren. Een belangrijke beperking bij de eerdere analyses was dat de oriëntatie van de detector ten opzichte van de sterrenhemel niet nauwkeurig vaststond.
De wetenschappers willen nu in de metingen van KM3NeT twee oriëntatiepunten aan de hemel proberen te vinden: de locaties van de Zon en van de Maan. Hiervoor gebruiken ze kosmische straling, ofwel muonen, die normaal een achtergrond vormt voor de neutrino’s. De Zon en de Maan schermen die deels af.
Als beide muon-schaduwen in de waarnemingen met de detector kunnen worden aangewezen, maakt dat de plek van de bron aan de hemel beter te vinden. Daarmee kunnen astronomische waarnemingen van het betreffende gebiedje misschien toch een actieve bron laten zien.
Om dit mogelijk te maken gaan Heijboer en Ando de kennis van de KM3NeT data-analyse combineren met theoretische berekeningen aan de banen van geladen deeltjes, hun interacties en hun impact op de schaduw van Zon en Maan in de KM3Net-metingen.
Volgens Heijboer is het vinden van de bron voor KM3-230213A ook interessant omdat het de eerste meting zou kunnen blijken van het ontstaan van neutrino’s uit de intergalactische ruimte. Gewoonlijk worden zwarte gaten in de kern van melkwegstelsels aangewezen als de bron van kosmische neutrino’s.
Maar in theorie kunnen ook extreem hoogenergetische neutrino’s vrijkomen als kosmische stralen zoals protonen of atoomkernen botsen met fotonen van de kosmische achtergrondstraling. Zulke kosmogene neutrino’s zijn nog nooit eerder waargenomen.
