Ons sterrenstelsel, de Melkweg, is niet alleen maar een werveling van sterren; het is een meedogenloze uitstoter van neutrino’s: kleine, bijna niet-detecteerbare subatomaire deeltjes. Wetenschappers hebben nu het enorme volume berekend van deze neutrino’s die de aarde bombarderen vanaf verre sterren, waardoor een kosmische stortbui aan het licht komt die nog niet direct kan worden waargenomen.
Neutrino-overstroming: cijfers en oorsprong
Elke seconde passeren ongeveer 1.000 neutrino’s van sterren behalve onze zon uw lichaam. Dit lijkt misschien substantieel, maar het verbleekt in vergelijking met de 100 miljoen maal zo overvloedig voorkomende zonne-neutrino’s. De zon, die zo dichtbij staat, domineert de neutrino-achtergrond. De gecombineerde output van de miljarden sterren in de Melkweg creëert echter een waarneembare – maar ongrijpbare – galactische neutrinoflux.
Waarom is dit van belang? Neutrino’s zijn van fundamenteel belang voor het begrijpen van stellaire processen en galactische evolutie. Ze onthullen wat er in sterren gebeurt wat licht niet kan. Het feit dat we deze galactische neutrino’s nog niet hebben gedetecteerd, betekent niet dat ze er niet zijn; het betekent dat onze detectiemethoden moeten verbeteren.
Hoe de berekening werkt
Onderzoekers combineerden gegevens van het Gaia-ruimtevaartuig van de European Space Agency (dat sterren met ongekende precisie in kaart brengt) met modellen van galactische vorming en levenscycli van sterren. Uit de berekeningen blijkt dat een aanzienlijk deel van deze galactische neutrino’s afkomstig is uit het dicht opeengepakte galactische centrum, wat betekent dat richtingsdetectoren ze zouden kunnen isoleren.
De uitdaging van detectie
De grootste moeilijkheid is het onderscheid tussen deze galactische neutrino’s en de overweldigende vloed aan zonne-neutrino’s. Natuurkundigen stellen voor om detectoren te gebruiken die de richting van binnenkomende deeltjes kunnen bepalen. Focussen op neutrino’s die uit het galactische centrum komen, in plaats van uit de zon, zou een sleutelstrategie zijn.
Waarom galactische neutrino’s detecteren?
Het detecteren van deze neutrino’s gaat niet alleen over het bevestigen van hun bestaan; het zou ons begrip bevestigen van:
- Stellaire evolutie: Hoe sterren leven en sterven.
- Neutrinofysica: Het gedrag van deze ongrijpbare deeltjes.
- Galactische formatie: De geschiedenis van onze Melkweg.
“Het bewijst dat we ons sterrenstelsel begrijpen, de sterren in ons sterrenstelsel – dingen die we elke nacht aan de hemel zien.” – Pablo Martínez-Miravé, Universiteit van Kopenhagen.
In essentie zou het detecteren van deze neutrino’s een krachtige bevestiging zijn van onze kosmologische modellen. Het universum zit vol met signalen, maar veel daarvan zijn te zwak of te verduisterd om gemakkelijk waar te nemen. Dit is zo’n geval.
