Caros Leitores,
Limites superiores combinados (UL) a um nível de confiança de 90 \% (linhas azuis) no fluxo de neutrinos de três sabores com cortes de 5 e 50 pontos de referência (linhas pretas). As caixas representam os fluxos de neutrinos astrofísicos difusos medidos pelo IceCube usando um modelo de fluxo isotrópico com eventos de partida (amarelo) e trilhas ascendentes (verde).
Fluxo de neutrinos por unidade de ângulo sólido mostrado em função da direção nas coordenadas equatoriais (projeção do martelo).
Os raios cósmicos são partículas carregadas e, portanto, interagem facilmente com a matéria e os campos magnéticos à medida que viajam de suas fontes para a Terra. Na Via Láctea, espera-se que essas partículas de alta energia interajam com os campos interestelares de gás e radiação, produzindo um fluxo difuso de neutrinos no plano galáctico. De forma semelhante, essas interações produziriam emissão difusa de raios gama de alta energia, que foi medida pelo Telescópio de Área Grande de Fermi (Fermi LAT).
Nosso conhecimento dos mecanismos de produção e difusão de raios cósmicos ainda é muito limitado. Neutrinos nos permitem testar nossos modelos em energias mais altas que os raios gama. Em um esforço pela primeira vez para combinar dados IceCube e ANTARES para restringir modelos galácticos de raios cósmicos, cientistas de ambas as colaborações estabeleceram novos limites em alguns desses modelos, bem como um novo limite para a contribuição galáctica para o fluxo de neutrinos IceCube. Estes resultados foram publicados esta semana na revista Astrophysical Journal Letters.
Limites superiores combinados (UL) a um nível de confiança de 90 \% (linhas azuis) no fluxo de neutrinos de três sabores com cortes de 5 e 50 pontos de referência (linhas pretas). As caixas representam os fluxos de neutrinos astrofísicos difusos medidos pelo IceCube usando um modelo de fluxo isotrópico com eventos de partida (amarelo) e trilhas ascendentes (verde).
“A ideia é bastante simples: os raios cósmicos galácticos são acelerados em fontes como remanescentes de supernovas distribuídas por toda a galáxia. Em seguida, eles se propagam no meio interestelar produzindo raios gama e neutrinos enquanto interagem com os campos de gás e radiação ao redor deles ”, explica Christian Haack, principal analista deste trabalho e doutorando na RWTH Aachen.
A emissão de raios gama observada é bem explicada até 10 GeV por modelos convencionais que calculam a propagação de raios cósmicos e a emissão difusa de raios gama e neutrinos relacionados sob a hipótese de difusão uniforme de raios cósmicos. Acima dessas energias, modelos que parametrizam a difusão com dependência radial predizem um endurecimento espectral no centro galáctico, ou mais especificamente a chamada crista galáctica - a intersecção do centro galáctico com o plano galáctico - que concorda com o raio gama observado. emissão até algumas centenas de GeV.
Fluxo de neutrinos por unidade de ângulo sólido mostrado em função da direção nas coordenadas equatoriais (projeção do martelo).
Modelos radiais também predizem emissão de raios gama e neutrinos aumentada em energias cada vez mais altas no céu do sul, que no IceCube resulta em até duas vezes mais neutrinos astrofísicos galácticos no céu do sul do que aqueles vindos do norte. Nessa análise, os pesquisadores combinaram sete anos de dados de pistas do IceCube - principalmente neutrinos de múons astrofísicos - com dez anos de dados da ANTARES sobre pistas e duchas - neutrinos de todos os sabores - para realizar o mais rigoroso teste de produção e transporte de raios cósmicos galácticos existentes. modelos.
Usando um limite de energia de 5 PeV - esta é a energia máxima dos raios cósmicos galácticos que também determina a emissão secundária de raios gama e neutrinos - os resultados foram encontrados em boa concordância com as previsões do modelo CR e ainda são longe de estabelecer quaisquer restrições sobre os mecanismos de difusão e / ou a energia máxima dos raios cósmicos galácticos. Usando este modelo, os cientistas estimaram que a contribuição galáctica para o fluxo astrofísico de neutrinos do IceCube não pode ser maior que 8,5%.
No futuro, a inclusão de dados de chuveiro IceCube e aumento de conjuntos de dados melhorará a sensibilidade dessas medições, permitindo testes mais fortes dos modelos de difusão e produção de raios cósmicos, nos dizendo mais sobre os processos que fontes de energia como remanescentes de supernova também como a distribuição de campos interestelares de gás e radiação.
+ info "Constrangimentos Conjuntos na Emissão de Neutrinos Difusos Galácticos dos Telescópios Neutrinos da ANTARES e IceCube", Colaborações ANTARES e IceCube: A. Albert et al. The Astrophysical Journal Letters 868 (2018), arxiv.org/abs/1808.03531.
Fonte: IceCub /
https://icecube.wisc.edu/news/view/617
HélioR.M.Cabral (Economista,
Escritor e Pesquisador Independente na Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e
Climatologia).
Membro da Society for
Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA
(National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do projeto S`Cool Ground Observation
(Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s
Radiant Energy System) administrado pela NASA.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and
Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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