Att studera en högenergineutrino som observerades av IceCube Neutrino Observatory på Sydpolen och som tros ha ett intergalaktiskt ursprung har gett en spännande "ny fysik" bortom standardmodellen

De subatomära partiklarna som kallas neutriner, tros vara allestädes närvarande i hela universum men är mycket svåra att upptäcka. Nu publicerade den marockanska astrofysikern Salah Eddine Ennadifi och hans medarbetare en artikel i The European Physical Journal Plus som beskriver den första kända observationen av intergalaktiska neutriner med hög energi och sonderar ny neutrinorelaterad fysik bortom standardmodellen för partikelfysik.

Neutrinos är förbryllande partiklar; de liknar på många sätt elektroner, men har ingen laddning och ingen, eller en mycket liten massa. Forskare har föreslagit många astrofysiska kroppar som neutrinokällor, men bara två sådana källor har studerats:vår sol och en enda supernova (Supernova 1987A).

Neutrinos interaktioner är sällsynta och kan endast observeras i en stor volym av transparent material, vilket i praktiken betyder vatten eller is. IceCube Neutrino Observatory (eller teleskopet) på Sydpolen består av en kubikkilometer klar, ren och stabil is som fungerar som en neutrinodetektor. Ennadifi och hans kollegor, från Mohammed V University, Rabat, Marocko, är medlemmar i det internationella IceCube Collaboration.

I den här artikeln rapporterar Ennadifi och hans medarbetare upptäckten, av IceCube-teleskopet, av en högenergineutrino som är associerad med ett astrofysiskt objekt som kallas blazar (en kvasar med en relativistisk jet). Detta tros ha en energi på cirka 300 TeV (300 biljoner elektronvolt) och blazaren som är förknippad med den tros vara cirka 4 miljarder ljusår från jorden. Om detta är korrekt skulle det passa definitionen för en "verkligt astrofysisk neutrino."

Högenergineutriner som denna, även om de är mycket sällsynta, är användbara verktyg för att studera så kallad "ny fysik" bortom Standardmodellen. Forskarna kunde ge den en uppskattad massa, som i sig går utöver standardmodellen eftersom den bara inkluderar masslösa neutriner. De drar slutsatsen att neutriner med hög energi från kosmiska källor sannolikt kommer att ge mer "överraskande" insikter och att vi ytterligare reviderar vår förståelse av naturens krafter. + Utforska vidare

Ett uppdragskoncept för att flyga en solneutrinodetektor nära solen