Extrait d'un communiqué de presse de l'Université du Wisconsin:
Bien qu'il soit encore en construction, l'Observatoire IceCube Neutrino au pôle Sud fournit déjà des résultats scientifiques - y compris une découverte précoce d'un phénomène que le télescope n'a même pas été conçu pour étudier.
IceCube capture des signaux de particules subatomiques notoirement insaisissables mais fascinantes sur le plan scientifique appelées neutrinos. Le télescope se concentre sur les neutrinos de haute énergie qui voyagent à travers la Terre, fournissant des informations sur les événements cosmiques lointains tels que les supernovas et les trous noirs dans la partie de l'espace visible depuis l'hémisphère Nord.
Cependant, l'un des défis de la détection de ces particules relativement rares est que le télescope est constamment bombardé par d'autres particules, dont beaucoup sont générées par des rayons cosmiques interagissant avec l'atmosphère terrestre sur la moitié sud du ciel. Pour la plupart des physiciens des neutrinos IceCube, ces particules ne sont que du bruit de fond, mais Rasha Abbasi et Paolo Desiati, chercheurs de l'Université du Wisconsin-Madison, avec le collaborateur Juan Carlos Díaz-Vélez, ont reconnu une opportunité dans les données des rayons cosmiques.
«IceCube n'a pas été construit pour regarder les rayons cosmiques. Les rayons cosmiques sont considérés comme un arrière-plan », explique Abbasi. "Cependant, nous avons des milliards d'événements de rayons cosmiques de fond qui ont fini par être très excitants."
Abbasi a vu un schéma inhabituel lorsqu'elle a regardé une «carte du ciel» de l'intensité relative des rayons cosmiques dirigés vers l'hémisphère sud de la Terre, avec un excès de rayons cosmiques détecté dans une partie du ciel et un déficit dans une autre. Une homogénéité similaire, appelée «anisotropie», a été observée dans l'hémisphère nord lors d'expériences antérieures, dit-elle, mais sa source reste un mystère.
«Au début, nous ne savions pas à quoi nous attendre. Voir cette anisotropie s'étendre au ciel de l'hémisphère sud est une pièce supplémentaire du puzzle autour de cet effet énigmatique - que ce soit en raison du champ magnétique qui nous entoure ou de l'effet d'un reste de supernova à proximité, nous ne savons pas », dit Abbasi .
Le nouveau résultat est publié le 1er août dans The Astrophysical Journal Letters, publié par l'American Astronomical Society.
Une explication possible du motif irrégulier est les restes d'une supernova explosée, comme le reste relativement jeune de la supernova voisine Vela, dont l'emplacement correspond à l'un des points chauds des rayons cosmiques dans la carte du ciel de l'anisotropie. Le motif des rayons cosmiques révèle également plus de détails sur les champs magnétiques interstellaires produits par les gaz en mouvement des particules chargées près de la Terre, qui sont difficiles à étudier et mal compris.
À l'heure actuelle, «nous pouvons prédire certains modèles, mais nous n'avons pas de connaissance concrète du champ magnétique à petite échelle», explique Abbasi. «Ce serait vraiment bien si nous le faisions - nous aurions fait beaucoup plus de progrès dans le domaine.»
Étant donné que presque tous les signaux cosmiques sont influencés par les champs magnétiques interstellaires, une meilleure image globale de ces champs aiderait un large éventail d'études de physique et d'astronomie, dit-elle, ajoutant que leurs découvertes récemment rapportées excluent certaines théories proposées sur la source de la Anisotropie de l'hémisphère Nord.
Le groupe IceCube étend actuellement son analyse pour améliorer sa compréhension de l'anisotropie à une échelle plus détaillée et approfondir ses causes possibles. Alors que la nouvelle étude publiée utilisait des données collectées en 2007 et 2008 à partir de seulement 22 chaînes de détecteurs optiques dans le télescope IceCube, ils analysent maintenant les données de 59 des 79 chaînes qui sont en place à ce jour. Lorsqu'il sera terminé en 2011, le télescope soutenu par la National Science Foundation remplira un kilomètre cube de glace antarctique avec 86 cordes contenant plus de 5 000 capteurs optiques numériques.
«C'est excitant parce que cet effet pourrait être le« pistolet fumant »pour notre compréhension tant recherchée de la source des rayons cosmiques de haute énergie», explique Abbasi.
