Nou weten we eindelijk waar Big Bird vandaan komt: de blazar KS B1424-418

De blazar KS B1424-418, die in 2012 en 2013 een uitbarsting meemaakt. Credit: Nature Physics (2016) doi:10.1038/nphys3715

In 2012 ontdekte men met IceCube, een neutrino-detector van één kubieke kilometer in het ijs van de Zuidpool, een neutrino met een gigantische energie van maar liefst 2 Peta elektronvolt (da’s 2 x 10^15 elektronvolt!), een neutrino dat de bijnaam Big Bird kreeg. In 2014 had men wel in de gaten dat Big Bird niet van de zon kwam, niet van een bron vanuit de Melkweg, maar dat ‘ie afkomstig moest zijn van een blazar, een quasar wiens energierijke straalstroom of jet recht op de aarde gericht is – een straalstroom die komt van het actieve superzware zwart gat in het centrum van het betreffende sterrenstelsel. Welke blazar dat precies was dat was toen niet bekend, er waren zes kandidaten. Verder onderzoek heeft nu aan het licht gebracht dat één van die zes blazars inderdaad het sterrenstelsel is waar Big Bird vandaan komt: de blazar genaamd KS B1424-418 (zie afbeelding hierboven). Voor de bevestiging van de bron is gebruik gemaakt van gegevens van radiotelescopen, die naar dit actieve sterrenstelsel hebben gekeken. Voor 2012 was dit een rustig stelsel, maar ten tijde van de detectie van Big Bird met IceCube bleek het een blazar uitbarsting mee te maken en Big Bird was daar één van de resultaten van.

Big Bird, waargenomen door de detectoren van IceCube. Credit: IceCube Collaboration.

Met deze bevestiging van diens oorsprong is Big Bird het allereerste kosmologische neutrino, het neutrino waarvan met zekerheid kan worden gezegd dat het van buiten de Melkweg komt. Een wetenschappelijk artikel hierover verschijnt binnenkort in Nature Physics. Bron: Phys.org.

IceCube ontdekt kosmisch neutrino met de hoogste energie ooit waargenomen

Credit: IceCube Collaboration.

Ze hadden met de IceCube detector – een enorme neutrinodetector in een blok ijs van 1 km³ in de Zuidpool – al neutrino’s ontdekt met enorm hoge energieën, eerst een neutrino genaamd ‘Bert’ met een energie van 1.040 TeV (=1,04 peta electronvolt), toen ‘Ernie’ met een energie van 1.140 TeV (=1,14 PeV) en tenslotte ‘Big Bird’ (bij ons noemen we die vogel Pino), die 2 PeV op de weegschaal telde – alle drie vermoedelijk geproduceerd door een ‘blazar’, een quasar wiens jet of straalstroom direct naar de aarde is gericht. Onlangs werd op de 34e International Cosmic Ray Conference (ICRC 2015) in Den Haag in deze presentatie door door Leif Rá¤del bekendgemaakt dat het drietal overtroffen is. Op 11 juni 2014 schijnen de sensoren van de IceCube detector een neutrino te hebben waargenomen dat een energie van 2,6 PeV ± 0,3 had, hierboven een afbeelding van de 5160 sensoren bij de passage van de recordbreker, sensoren die oplichten als een passerend neutrino in reactie komt met het omringende ijs. Hamvraag die nou overal gesteld wordt: hoe gaat dit neutrino worden genoemd? Elmo, Cookiemonster, Grover? Wie ’t weet mag het zeggen. 😀

De bovenzijde van de IceCube detector op de Zuidpool met Noorderlicht eh.. sorry Zuiderlicht. Credit: IceCube/NSF

Bron: IceCube.

[Update 11 augustus 11.30 uur] Over de naam van het ontdekte neutrino: Francis Naukas meldt dat ‘ie Muppet wordt genoemd. Hij heeft ook een kaartje gepubliceerd, waarop met een rode ster de vermoedelijke oorsprong van het neutrino aan de hemel aangegeven wordt – rechte klimming 110,34º en declinatie 11,48º. Mmmmm, is daar ook een blazar?

Credit: IceCube/NSF


Bron: Francis Naukas.

Bert, Ernie en Big Bird kwamen vermoedelijk van een blazar

Impressie van een blazar. Credit: NASA/JPL-Caltech.

In de periode 2010-2012 werden met de enorme IceCube detector in het ijs van de zuidpool drie neutrino’s waargenomen met een gigantisch hoge energie. Natuurkundigen kunnen ze ingewikkelde catalogusnummers geven, die niemand onthoudt, maar in dit geval kreeg het drietal aansprekende namen – gelukkig maar, afkomstig van Sesamstraat: ‘Bert’ met een energie van 1.040 TeV (=1,04 peta electronvolt), ‘Ernie’ met een energie van 1.140 TeV (=1,14 PeV) en de allergrootste tenslotte, ‘Big Bird’ (bij ons noemen we die vogel Pino), die 2 PeV aan energie had. Dat een bron in ons zonnestelsel of Melkwegstelsel deze drie neutrino’s niet had geproduceerd was wel duidelijk, maar de vraag was wat dan wel in staat was deze UHE (‘ultra high energy’) neutrino’s te produceren. Onderzoek van het project TANAMI (Tracking Active Galactic Nuclei with Austral Milliarcsecond Interferometry) laat zien dat de neutrino’s vermoedelijk afkomstig zijn van een blazar. Dat zijn sterrenstelsels met een zeer actieve kern, geactiveerd door een superzwaar zwart gat, dat door invallend materiaal veel energie uitspuwt. Die energie wordt in twee straalstromen of jets vanuit de magnetische pool van het zwarte gat naar buiten gestuwd en in het geval van een blazar is één van die jets precies naar de aarde gericht. TANAMI heeft zes kandidaat-blazars opgeleverd, die hoogstvermoedelijk de bron bevatten van Bert, Ernie en Big Bird, je ziet ze alle drie hierboven, gemaakt door VLBI radio-waarnemingen met de ALBA (Australian Long Baseline Array) in combinatie met observatoria in Zuid-Afrika, Chili, Antarctica en Nieuw-Zeeland. Verdere studie aan de blazars en de neutrino’s moet uitwijzen of de link ertussen juist is. Voor de geïnteresseerden is alles hier te lezen:

F. Krauß et al., ”TANAMI blazars in the IceCube PeV neutrino fields,” Accepted in Astronomy & Astrophysics, 19 Jun 2014; arXiv:1406.0645 [astro-ph.HE].

Bron: Francis (th)E Mule.

Daar is ’t ie: het superneutrino Big Bird

Vorig jaar maakte ik er in een Astroblog al melding van: Big Bird, het kosmische neutrino dat door de IceCube detector op de zuidpool zou zijn waargenomen en dat nog zwaarder en energierijker zou zijn dan het duo Bert en Ernie. Toen in november 2013 was er alleen een vage verwijzing in een presentatie door Spencer Klein van IceCube, maar op 7 april j.l. werd Big Bird officieel bekendgemaakt op een conferentie van de American Physical Society (APS). Big Bird blijkt met een energie van meer dan 2 PeV ((Peta electronvolt, da’s 10^15 electronvolt!

Bert, Ernie en Big Bird: groot, groter, grootst

Credit: IceCube Collaboration

Nee, ik heb het niet over Sesamstraat, dat snappen jullie toch wel? Ik heb het over hardcore-wetenschap, over ‘kosmische neutrino’s’, deeltjes zonder rustmassa, maar met een enorme energie, die met de lichtsnelheid reizend met gemak door een stuk lood van een lichtjaar lengte vliegen zonder gehinderd te worden. Met de IceCube detector op de Zuidpool – 5160 optische sensoren, opgehangen aan 60 lange kabels, in één kubieke kilometer ijs – zijn die neutrino’s afgelopen jaren waargenomen, neutrino’s die afkomstig zijn van extreme objecten buiten het zonnestelsel, zoals gammaflitsers. In de periode mei 2010-mei 2012 werden 28 kosmische neutrino’s waargenomen met energieën van meer dan 30 tera electronvolt (TeV, 1 TeV = 1.000.000.000.000 volt) en deze twee waren de uitschieters daarvan:

  • Bert‘ (event 14), met een energie van 1.040 TeV (=1,04 peta electronvolt)
  • Ernie‘ (event 20), met een energie van 1.140 TeV (=1,14 PeV). Zie de afbeelding van Ernie hierboven.

Credit: IceCube Collaboration

Gigantische energieën, zeker als je het vergelijkt met hetgeen de grootste deeltjesversneller ter wereld aan energie kan stoppen in een proton: slechts 4 TeV en na de huidige upgrade hopen ze in 2014 op 6,5 TeV uit te komen. Maar we zijn er nog niet, want wat blijkt deze week: dat er ná mei 2012 een neutrino is waargenomen dat nog meer energie dan Bert en Ernie heeft, twee keer zo veel zelfs volgens deze presentatie van Spencer Klein van IceCube. Die extreme neutrino wordt Big Bird genoemd, naar de grote gele vogel uit het Amerikaanse Sesame Street, wij hebben die vogel Pino genoemd en ook nog eens blauw gekleurd. In die presentatie zit één sheet waarin Big Bird wordt genoemd:Yep top secret, zoals je ziet, dus jullie mogen dit allemaal niet verder vertellen. 🙂 Die twee afbeeldingen er naast zullen de waarnemingen aan Big Bird zijn, zoals de sensoren van IceCube die gedetecteerd hebben. Als ik meer informatie heb over Big Bird zal ik die uiteraard met jullie delen – onder vier ogen. Nou hoor ik jullie al vragen ‘zijn dit de meest enegierijke deeltjes die men ooit heeft waargenomen?’ Een terechte vraag. En het antwoord luidt: nee, bij lange na niet. Naast neutrino’s komen er uit de verste delen van het heelal nog veel meer deeltjes op ons af, zoals de deeltjes van de kosmische straling, meest protonen. En die hebben nog véél meer energie, zoals de opper-recordhouder, het Oh-my-God-particle, vermoedelijk een proton dat een energie van maar liefst 320.000 PeV had, da’s 320.000.000.000.000.000.000 elektronvolt. Groot, groter, grootst, gróóóóóótst. Even de twee zwaargewichten vergeleken:

  • Big Bird, energie ˜ 2 PeV, vergelijkbaar met de kinetische energie van een vlieg die aan het vliegen is.
  • Oh-my-God-particle ˜ 320.000 PeV, vergelijkbaar met de kinetische energie van een basketball (142 gram) die met 100 km per uur wordt weggegooid.

Als afsluiting een mooi plaatje van IceCube, van de bovenkant tenminste, de rest zit onder het ijs:

Credit: IceCube Collaboration