Spoor enkel neutrino teruggeleid naar kosmische bron

12 - 07 - 2018


Voor het eerst is het spoor van een op aarde gevangen hoogenergetisch neutrino teruggeleid naar zijn kosmische bron in het sterrenstelsel Orion. Het is daar geproduceerd door een zogeheten blazar, een superzwaar zwart gat. Dat melden onderzoekers van neutrinodetector IceCube in Science. Dorothea Samtleben, Nikhef-onderzoeker bij ANTARES/KM3NeT: “Dit is een belangrijke mijlpaal voor de neutrinoastronomie.”

Op 22 september 2017 werd het neutrino op de Zuidpool gedetecteerd door IceCube. Met een internationaal georganiseerd astronomisch sleepnet is daarna de bron van het neutrino gevonden. De ontdekking is goed nieuws voor de Europese neutrinotelescoop KM3NeT, waar Nikhef aan meebouwt. Neutrino’s zijn een soort spookdeeltjes die miljarden lichtjaren door het heelal reizen, waarbij ze zonder gehinderd te worden door sterren, planeten en sterrenstelsels vliegen.

Met telescopen op aarde en in de ruimte is de bron van het hoogenergetisch neutrino gevonden in een sterrenstelsel op ongeveer vier miljard lichtjaar hier vandaan, dat in Orion staat. Daar bevindt zich een superzwaar zwart gat, dat dienst doet als natuurlijke deeltjesversneller. Wetenschappers van de 18 betrokken observatoria presenteren hun resultaten in vakblad Science. Een tweede analyse, ook in Science gepubliceerd, laat zien dat eerder door IceCube gedetecteerde neutrino’s van dezelfde bron afkomstig zijn.

Wetenschappers van ANTARES, de neutrinodetector in de Middellandse Zee, hielpen mee in de zoektocht. Nikhef-onderzoeker Dorothea Samtleben coördineert de zoektocht naar kosmische bronnen bij ANTARES. Zij is blij met de vondst: “Dit is een belangrijke mijlpaal voor de neutrino-astronomie. Het is de eerste keer dat een kosmisch neutrino precies is teruggeleid naar zijn bron in een vergelegen sterrenstelsel. Dit is fantastisch nieuws voor KM3NeT, de opvolger van ANTARES. Ook daarmee zullen we zoeken naar bronnen van neutrino’s uit het heelal.”

Ook Nikhef-onderzoeker Paul de Jong is enthousiast. Hij is de programmaleider van KM3Net: “De bron is waarschijnlijk een superzwaar zwart gat dat bezig is grote hoeveelheden materie op te slokken. Van dit soort objecten hebben we steeds vermoed dat ze neutrino’s produceren, maar nu weten we dat eindelijk zeker. Dat is uitstekend nieuws voor onze KM3NeT-neutrinotelescoop in aanbouw. Door de signalen van neutrino’s te combineren met gammastraling, licht, radiostraling en andere vormen van kosmische straling verwachten we straks een beter en completer beeld te krijgen van dit soort bronnen, en van de gewelddadige processen die zich erin afspelen.”

De onderzoekers van ANTARES hebben ook hun data bekeken van 22 september 2017. Samtleben: “IceCube is op de Zuidpool, wij zitten op het noordelijk halfrond. Dat is voor deze bron een nadeel, ANTARES is minder gevoelig voor het deel van de hemel waar de blazar te vinden is.” ANTARES heeft die dag geen neutrinosignaal uit de richting van de blazar gevonden. Het team heeft ook een gerichte zoektocht gedaan door de data van de periode 2007-2017. “In die periode is er één neutrino gevonden uit de richting van de blazar, maar dat is te weinig om conclusies aan te verbinden”, vertelt Samtleben. De analyse van ANTARES is ingediend bij het tijdschrift Astrophysical Journal Letters, en verschijnt op arXiv.

Bron: persbericht DESY

Meer informatie
Zie ook het Engelstalige nieuwsbericht over de ontdekking, met daarin links naar de artikelen en meer achtergrondinformatie.

Lees ook het blog van ex-Nikhef-onderzoeker Daan van Eijk die nu onderzoek doet bij UW Madison in de VS.

Contactpersonen voor pers:
Dorothea Samtleben
Paul de Jong
Of neem contact op met de afdeling Wetenschapscommunicatie: Melissa van der Sande