Từ một thông cáo báo chí NRAO:
Tìm cách phát hiện các neutrino năng lượng cực cao, bí ẩn từ các vùng không gian xa xôi, một nhóm các nhà thiên văn học đã sử dụng Mặt trăng như một phần của hệ thống kính viễn vọng sáng tạo để tìm kiếm. Công trình của họ đã đưa ra cái nhìn sâu sắc mới về nguồn gốc có thể của các hạt hạ nguyên tử khó nắm bắt và chỉ ra cách mở ra một cái nhìn mới về Vũ trụ trong tương lai.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các thiết bị điện tử chuyên dụng mang đến kính viễn vọng vô tuyến quốc gia rất lớn (VLA), và tận dụng các máy thu radio mới, nhạy hơn được lắp đặt trong dự án mở rộng VLA (EVLA). Trước khi quan sát, họ đã thử nghiệm hệ thống của mình bằng cách bay một máy phát nhỏ, chuyên dụng qua VLA trong khinh khí cầu.
Trong 200 giờ quan sát, Ted Jaeger của Đại học Iowa và Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân, và Robert Mutel và Kenneth Gayley của Đại học Iowa đã không phát hiện bất kỳ neutrino năng lượng cực cao nào họ tìm kiếm. Sự thiếu phát hiện này đã đặt ra một giới hạn mới về số lượng các hạt như vậy đến từ không gian và gây nghi ngờ cho một số mô hình lý thuyết về cách thức các neutrino này được tạo ra.
Neutrino là các hạt hạ nguyên tử chuyển động nhanh, không có điện tích dễ dàng vượt qua vật chất thông thường. Mặc dù dồi dào trong vũ trụ, chúng nổi tiếng là khó phát hiện. Các thí nghiệm để phát hiện neutrino từ Mặt trời và vụ nổ siêu tân tinh đã sử dụng khối lượng lớn vật chất như nước hoặc clo để thu được các tương tác hiếm của các hạt với vật chất thông thường.
Các neutrino năng lượng cực cao mà các nhà thiên văn học tìm kiếm được dự đoán sẽ được tạo ra bởi các lõi năng lượng, lỗ đen năng lượng của các thiên hà xa xôi; vụ nổ sao lớn; tiêu diệt vật chất tối; các hạt tia vũ trụ tương tác với các photon của Nền vi sóng vũ trụ; nước mắt trong vải của không-thời gian; và va chạm của neutrino năng lượng cực cao với neutrino năng lượng thấp hơn còn lại từ Big Bang.
Các kính viễn vọng vô tuyến có thể phát hiện neutrino, nhưng các nhà khoa học đã chỉ ra các ăng ten VLA quanh rìa Mặt trăng với hy vọng nhìn thấy những đợt sóng vô tuyến ngắn phát ra khi neutrino mà chúng tìm kiếm đi qua Mặt trăng và tương tác với vật liệu mặt trăng. Những tương tác như vậy, họ tính toán, sẽ gửi các vụ nổ radio tới Trái đất. Kỹ thuật này được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1995 và đã được sử dụng nhiều lần kể từ đó, không có phát hiện nào được ghi nhận. Các quan sát VLA mới nhất đã được thực hiện nhạy cảm nhất.
Quan sát của chúng tôi đã thiết lập một giới hạn trên mới - thấp nhất chưa từng thấy - đối với số lượng loại neutrino mà chúng tôi tìm kiếm, ông Mut Mutel nói. Giới hạn này đã loại bỏ một số mô hình đề xuất các vụ nổ neutrino này đến từ vầng hào quang của dải ngân hà, ông nói thêm. Để thử nghiệm các mô hình khác, các nhà khoa học cho biết, sẽ yêu cầu quan sát với độ nhạy cao hơn.
Một số kỹ thuật chúng tôi đã phát triển cho những quan sát này có thể được điều chỉnh phù hợp với thế hệ kính viễn vọng vô tuyến tiếp theo và hỗ trợ cho các tìm kiếm nhạy hơn sau này, ông Mut Mutel nói. Khi chúng tôi phát triển khả năng phát hiện các hạt này, chúng tôi sẽ mở một cửa sổ mới để quan sát Vũ trụ và thúc đẩy sự hiểu biết của chúng tôi về vật lý thiên văn cơ bản, ông nói.
Các nhà khoa học đã báo cáo công việc của họ trong ấn bản tháng 12 của tạp chí Vật lý Astroparticle.
Nguồn: NRAO
