Enerjisi 1017 eV’den fazla olan astrofiziksel nötrinolar 1960’larda bilim insanları tarafından öngörülmüştü. Araştırmacılar, gelecekteki dedektörlerin şimdiye kadar gözlemlenemeyen bu ultra yüksek enerjili nötrinoları tespit edebileceklerinden umutlular.
Yakın zamanda İsveç Uppsala Üniversitesi’nden Alan Coleman liderliğindeki araştırmacılar bu dedektörlerin elektron, müon ve tau nötrino varyasyonları arasında nasıl ayrım yapabileceğini gösterdiler.
Nötrinolar Nasıl Oluşuyor?
Bu zor parçacıkların nasıl oluştuğunu ve temel fiziklerinin nasıl olduğunu anlayabilseydik harika olabilirdi.
Dizayn edilecek dedektörler, ultra yüksek enerjili nötrinoların buzla etkileşimi sonucu ortaya çıkan ve nanosaniyeler uzunluğunda olan radyo dalgası atımlarını takip edecek. Coleman ve meslektaşları teorik çalışmalarında, bu nötrinoların tat bileşimini ölçmek için iki tamamlayıcı algılama kanalının nasıl kullanılabileceğini gösteriyorlar.
İlk kanalda elektron nötrinoları tarafından üretilen radyo atımlarının uzatılmış biçimleri onları tanımlamak için kullanılıyor. İkinci kanalda, müon ve tau nötrinoları, bu nötrinolar buzla etkileşime girdiğinde üretilen ağır elektron akrabaları olan müon ve tau leptonları kullanılarak tespit edilir.
Antarktika merkezli IceCube Nötrino Gözlemevi‘nin bir genişlemesi olan gelecekteki buz içi optik ve radyo dalgası dedektörü IceCube-Gen2, Coleman ve meslektaşları tarafından değerlendirildi.
Ultra yüksek enerjili nötrinoların akısının minimum bir değere ulaştığını varsayarak, yöntemlerinin bu dedektörün tat bileşimini ölçmesini sağlaması gerektiğini öngörüyorlar. Bilim insanları, belirlenen bileşime dayanarak ultra yüksek enerjili nötrinolar üretmek için üç farklı yöntem arasında ayrım yapabilmelidir. Bilim insanlarına göre bu ölçüm seti “ultra yüksek enerjilerde etkili olan yeni nötrino fiziğini” ortaya çıkarma potansiyeline sahip.
Kaynak: physics.aps.org/articles/v17/s87
