.Ghostly Particles From the Cosmos: How IceCube’s Neutrino Hunt Is Rewriting Astrophysics
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.Ghostly Particles From the Cosmos: How IceCube’s Neutrino Hunt Is Rewriting Astrophysics
우주의 유령 입자: IceCube의 중성미자 사냥이 천체물리학을 다시 쓰는 방법
주제:천체물리학아이스큐브 중성미자 관측소중성미자입자물리학펜실베이니아 주립 대학교대화 Doug COWEN, PENN STATE 2024년 6월 23일 중성미자 입자 물리학 개념 IceCube Observatory의 최근 발견은 고에너지 타우 중성미자의 검출을 확인하여 중성미자 플레이버 진동과 이러한 입자의 우주적 기원에 대한 빛을 비춥니다. 출처: SciTechDaily.com IceCube Neutrino Observatory에서 최근에 고에너지 타우 중성미자를 감지했는데, 이전에는 암시만 되었을 뿐이었으며, 이는 천체물리학 중성미자에 대한 이해에 있어 중요한 진전을 나타냅니다.
10년간의 데이터에서 얻은 이러한 결과는 중성미자가 광대한 거리와 에너지를 가로질러 진동한다는 생각을 뒷받침하며, 블랙홀과 같은 우주적 근원에서 유래된 중성미자의 기원을 밝혀낼 가능성이 있습니다. IceCube, 강력한 천체에서 보낸 희귀한 유형의 고에너지 중성미자 감지 매초 약 1조 개의 작은 입자, 즉 중성미자가 당신을 통과합니다. 빅뱅 때 만들어진 이 "유물" 중성미자는 우주 전체에 존재하지만, 당신에게 해를 끼칠 수는 없습니다.
사실, 그중 단 하나만이 평생 동안 당신 몸의 원자를 가볍게 두드릴 가능성이 있습니다 . 블랙홀과 같은 물체에서 생성된 대부분의 중성미자는 우주를 떠도는 유물 중성미자보다 훨씬 더 많은 에너지를 가지고 있습니다. 훨씬 드물지만 이러한 고에너지 중성미자는 무언가에 충돌하여 저와 같은 물리학자가 감지할 수 있는 신호를 생성할 가능성이 더 높습니다. 그러나 중성미자 물리학자는 이를 감지하기 위해 매우 큰 실험을 수행해야 했습니다. 그러한 실험 중 하나인 IceCube는 2024년 4월에 발표된 연구 에서 특히 희귀한 유형의 특히 에너지가 강한 천체물리적 중성미자를 기록했습니다 .
이러한 에너지가 강한 중성미자는 종종 다른 더 흔한 유형의 중성미자로 위장합니다. 하지만 처음으로 제 동료들과 저는 거의 10년간의 데이터에서 몇 개를 꺼내어 이를 감지하는 데 성공했습니다. 이들의 존재는 저와 같은 연구자들이 천체물리학 중성미자와 같은 고에너지 입자가 원래 어떻게 생성되는지에 대한 미스터리를 푸는 데 한 걸음 더 다가가게 해줍니다.
남극의 IceCube Neutrino Observatory IceCube는 수많은 맑은 얼음 위에 놓여 있어 과학자들이 중성미자 상호작용을 알아낼 수 있게 해줍니다. 출처: Christopher Michel 아이스큐브 전망대 IceCube Neutrino Observatory는 대형 중성미자 실험의 800파운드 고릴라입니다. 여기에는 10년 이상 남극 아래의 기가톤 얼음을 주의 깊게 들여다본 약 5,000개의 센서가 있습니다 . 중성미자가 얼음 속의 원자와 충돌하면 센서가 기록하는 빛의 공이 생성됩니다. 중성미자가 IceCube를 통과할 때, 그 중 아주 작은 일부가 얼음 속의 원자와 상호 작용하여 빛을 생성하고, 센서가 이를 기록합니다.
비디오에서 구체는 개별 센서를 나타내며, 각 구체의 크기는 감지하는 빛의 양에 비례합니다. 색상은 무지개의 색상에 따라 빛의 상대적 도착 시간을 나타내며, 빨간색이 가장 먼저 도착하고 보라색이 가장 늦게 도착합니다. IceCube는 지구 대기 , 은하수 중심부 , 수 광년 떨어진 다른 은하의 블랙홀 등 여러 장소에서 생성되는 중성미자를 감지했습니다 . 하지만 특히 에너지가 강한 중성미자의 한 종류인 타우 중성미자는 지금까지 IceCube를 피해 다녔습니다. 중성미자 맛과 그 탐지 중성미자는 물리학자들이 플레이버라고 부르는 세 가지 다른 유형 으로 나뉜다 .
각 플레이버는 IceCube와 같은 감지기에 뚜렷한 각인을 남긴다. 중성미자가 다른 입자와 부딪히면 일반적으로 그 맛에 해당하는 대전된 입자를 생성합니다. 뮤온 중성미자는 뮤온을 생성하고, 전자 중성미자는 전자를 생성하고, 타우 중성미자는 타우를 생성합니다. 뮤온 풍미의 중성미자는 가장 독특한 시그니처를 가지고 있기 때문에, IceCube 협업에 참여한 저와 제 동료들은 당연히 먼저 그것을 찾았습니다.
뮤온 중성미자 충돌로 방출된 뮤온은 붕괴되기 전에 수백 미터의 얼음을 통과하여 감지 가능한 빛의 긴 궤적을 만듭니다. 이 궤적을 통해 연구자들은 중성미자의 기원을 추적할 수 있습니다. 그 다음 팀은 전자 중성미자를 살펴보았는데, 그 상호작용은 대략 구형의 빛 공을 생성합니다. 전자 중성미자 충돌로 생성된 전자는 결코 붕괴되지 않으며, 가까이 다가온 얼음 속의 모든 입자와 부딪힙니다.
이 상호작용은 전자가 마침내 정지하기 전에 확장되는 빛 공을 남깁니다 . 전자 중성미자의 방향을 눈으로 식별하기 매우 어렵기 때문에 IceCube 물리학자들은 기계 학습 기술을 적용하여 전자 중성미자가 생성되었을 수 있는 곳을 다시 가리켰습니다. 이러한 기술은 정교한 계산 리소스를 사용하고 수백만 개의 매개변수를 조정하여 모든 알려진 배경에서 중성미자 신호를 분리합니다.
세 번째 중성미자 맛인 타우 중성미자는 트리오의 카멜레온입니다. 한 타우 중성미자는 빛의 궤적으로 나타날 수 있고, 다음 타우 중성미자는 공으로 나타날 수 있습니다. 충돌로 생성된 타우 입자는 붕괴되기 전에 아주 짧은 1초 동안 이동하고, 붕괴되면 보통 빛의 공을 생성합니다. 그 타우 중성미자는 두 개의 빛 공을 만듭니다 . 하나는 처음에 무언가에 부딪혀 타우를 만들고, 다른 하나는 타우 자체가 붕괴됩니다. 대부분의 경우 타우 입자는 매우 짧은 거리를 이동한 후 붕괴되어 두 개의 빛 공이 너무 겹쳐서 하나의 공과 구별할 수 없습니다. 하지만 더 높은 에너지에서는 방출된 타우 입자가 수십 미터를 이동할 수 있어 서로 분리된 두 개의 빛 공이 생깁니다. 이러한 머신 러닝 기술을 갖춘 물리학자는 이를 꿰뚫어보고 건초더미에서 바늘을 찾을 수 있습니다.
에너지가 넘치는 타우 중성미자 이러한 계산 도구를 사용하여 팀은 약 10년간의 데이터에서 7개의 강력한 후보 타우 중성미자를 추출했습니다. 이 타우는 지구상에서 가장 강력한 입자 가속기보다 더 높은 에너지를 가지고 있었습니다. 즉, 블랙홀과 같은 천체물리학적 출처에서 나온 것이어야 합니다. 이 데이터는 IceCube가 이전에 천체물리학적 중성미자를 발견했음을 확인해 주며, IceCube가 이전에 천체물리학적 타우 중성미자를 포착했다는 힌트를 확인해 줍니다 .
이러한 결과는 또한 가장 높은 에너지에서도, 그리고 엄청난 거리에서도 중성미자는 낮은 에너지에서와 거의 같은 방식으로 행동한다는 것을 보여줍니다. 특히, 천체물리학적 타우 중성미자의 검출은 먼 출처에서 온 고에너지 중성미자가 풍미를 바꾸거나 진동한다는 것을 확인시켜 줍니다 . 훨씬 더 낮은 에너지로 훨씬 더 짧은 거리를 이동하는 중성미자도 같은 방식으로 진동합니다.
블랙홀이 별을 파괴하다
이 그림과 같은 블랙홀은 강력한 중성미자를 방출할 수 있습니다 . 출처: NASA / CXC / M. Weiss
IceCube와 다른 중성미자 실험에서 더 많은 데이터를 수집하고 과학자들이 세 가지 중성미자 맛을 구별하는 데 능숙해짐에 따라, 연구자들은 결국 블랙홀에서 나오는 중성미자가 어떻게 생성되는지 추측할 수 있을 것입니다. 또한 지구와 이 먼 천체물리 중성미자 가속기 사이의 공간이 질량에 따라 입자를 다르게 처리하는지 알아보고 싶습니다 . 빅뱅 에서 나온 보다 흔한 중성미자에 비하면 항상 에너지가 강한 타우 중성미자와 뮤온, 전자 사촌은 적을 것입니다 . 하지만 저와 같은 과학자들이 우주에서 가장 강력한 중성미자 방출체를 찾고 그 사이의 무한한 공간을 연구하는 데 도움이 될 만큼은 충분히 있습니다. 펜실베이니아 주립 대학의 물리학 교수이자 천문학 및 천체물리학 교수인 더그 코웬이 썼습니다.
메모 2406240411
중성미자가 qpeoms일 가능성이 있다. 그 근거로 를 통과할 정도로 많고 흔하다는 점이나 원소와 반응하지 않고 더러 중첩된 qms.qvixer가 우연히 일생에 한번 원소 msbase.1 한개와 반응하는듯한 모드를 가질 수도 있다.
소스1.
중성미자라고 불리는 약 1조 개의 작은 입자가 매초 여러분을 통과합니다. 빅뱅 중에 생성된 이 "유물" 중성미자는 우주 전체에 존재하지만 우리에게 해를 끼칠 수는 없습니다. 사실, 그 중 단 하나만이 평생 동안 몸의 원자를 가볍게 두드릴 가능성이 높습니다.
블랙홀과 같은 물체에 의해 생성된 대부분의 중성미자는 우주를 떠다니는 유물 중성미자보다 훨씬 더 많은 에너지를 가지고 있습니다. 훨씬 드물기는 하지만 이러한 에너지가 풍부한 중성미자는 무언가에 충돌하여 나 같은 물리학자가 감지할 수 있는 신호를 생성할 가능성이 더 높습니다 . 그러나 이를 탐지하기 위해 중성미자 물리학자들은 매우 대규모의 실험을 수행해야 했습니다.
IceCube와 다른 중성미자 실험이 더 많은 데이터를 수집하고 과학자들이 세 가지 중성미자 맛을 더 잘 구별함에 따라 연구자들은 결국 블랙홀에서 나오는 중성미자가 어떻게 생성되는지 추측할 수 있게 될 것입니다. 우리는 또한 지구와 멀리 떨어져 있는 천체물리학적 중성미자 가속기 사이의 공간이 입자의 질량에 따라 입자를 다르게 취급하는지 여부를 알아내고 싶습니다 .
빅뱅 에서 나온 보다 일반적인 중성미자와 비교할 때 에너지가 풍부한 타우 중성미자와 그 뮤온 및 전자 사촌은 항상 더 적습니다 . 하지만 저와 같은 과학자들이 우주에서 가장 강력한 중성미자 방사체를 찾고 그 사이의 무한한 공간을 연구하는 데 도움이 되는 충분한 정보가 있습니다.
1.
중성미자가 생성되는 곳은 별이나 블랙홀이나 과거에 빅뱅사건으로 떠도는 이온들 처럼 유물 중성미자가 있으리라. 그러나 에너지는 매우 작아져 갔으리라 보면 결국에 msbase.qpo
ms.zero.ems로 질량변화를 겪고나서야 진행형 빈공간 상태에 거의 zero.value으로 희미하게 남겨질 것으로 보인다.
여기에는 기하학적 점선면 pla의 갯수를 msbase=qpeoms의 n2로 증감 banc개념으로 따져보는 중성미자가 요리조리 pla구조로 들락거리는 자유러운 모습들이 막 보인다. 허허. 점선면 pla(point.line.area)세 가지 중성미자 맛이 msqp에 있음이여. 쩌어업!
어라! 그래서 몸집이 더 작아지거나 알맞게 점인척 선이나 칸인척하는 건달노릇도 하는거여? 어허.
아무튼 중성미자는 qpeoms의 하부구조을 플라즈마 상태로 만들어놓는 pla.banc 특성이 지배한다. 허허. 아이구 복잡!
Memo 2406240411
It is possible that neutrinos are qpeoms. On the basis of this, it may be that it is numerous and common enough to pass through , but it does not react with the element and some overlapped qms.qvixer may accidentally have a mode in which it reacts with one element, msbase.1, once in a lifetime.
Source 1.
About a trillion tiny particles called neutrinos pass by you every second. These “relic” neutrinos created during the Big Bang exist throughout the universe but cannot harm us. In fact, just one of them is likely to knock an atom out of your body for the rest of your life.
Most neutrinos produced by objects such as black holes have much more energy than the relic neutrinos floating around in space. Although much rarer, these energetic neutrinos are more likely to collide with something and produce a signal that physicists like me can detect. But to detect them, neutrino physicists had to perform very large-scale experiments.
As IceCube and other neutrino experiments collect more data and scientists become better at distinguishing between the three flavors of neutrinos, researchers may eventually be able to guess how neutrinos from black holes are produced. We also want to find out whether the space between Earth and distant astrophysical neutrino accelerators treats particles differently depending on their mass.
Compared to the more common neutrinos from the Big Bang, there are always fewer energetic tau neutrinos and their muon and electron cousins. But there is enough information out there to help scientists like me find the most powerful neutrino emitters in the universe and study the infinite space in between.
One.
Where neutrinos are created, there will be relic neutrinos, such as stars, black holes, or ions floating around from the Big Bang event in the past. However, given that the energy has become very small, it seems that it will eventually undergo a mass change to msbase.qpoms.zero.ems and then be vaguely left in a progressive empty space state with almost zero.value.
Here, neutrinos can be seen freely moving in and out of the pla structure by considering the number of geometric dotted plane plas in the concept of increase/decrease banc with n2 of msbase=qpeoms. haha. Dotseonmyeon pla (point.line.area) There are three flavors of neutrinos in msqp. Wow!
what! Is that why you become smaller or act like a gangster, pretending to be a dot, a line, or a square? Uh huh.
In any case, neutrinos are dominated by the pla.banc characteristic that turns the substructure of qpeoms into a plasma state. haha. Oh my, it’s complicated!
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
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0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
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0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
Sample msoss
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzz
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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