AMANDA Att söka efter universums hemligheter på sydpolen. Per Olof Hulth Stockholms universitet hulth@physto.se

Mats Pettersson Gymnasielärare från Angereds gymnasium Göteborg vid sydpolen 14 november 2001 http://www.angered.educ.goteborg.se/polar/bilder01.html

Tre mysterier Vad består universum av? Varifrån kommer den kosmiska strålningen? Vad är gammablixtar?

Det behövs 20 ggr mer materia för att hålla ihop galaxerna och gasmolnet än vad som observeras!!?

Galaxers rotationshastighet

Galaxers rotationshastighet

Galaxers rotationshastighet Mörk materia!!!!!!!

Kan den mörka materien bestå i en ny typ av partiklar som finns kvar sedan Big Bang? S.k. WIMPS? Signal: neutriner från jordens centrum och från solen

Kosmisk strålning proton mesoner myoner Ca 100 myoner/m2sek

Den kosmiska strålningen kan ha energier som vi idag inte vet hur man skapar. Vad är källan till dessa partiklar? LHC

Energier i kosmisk strålning De högsta observerade energierna i kosmisk strålning ligger i området 1019 till 3*1020 eV!! Dvs. Upp till 50 Jule! Samma energi som en tennisboll från B.B!! Vad accelererar dessa partiklar?

Europas partikelfysiklaboratorium i Geneve CERN

LEP-acceleratorn 27 km i omkrets 100 meter under jord Kolliderar elektroner mot positroner

LHC blir världens kraftfullaste accelerator 2006 Supraledande magneter med 8.4 Tesla magnetfält ger protoner med 7 000 GeV i LEP tunneln LHC supraledande magnet

Maxenergin för en accelerator är proportionell mot radien*magnetfältet Vilken radie behövs med LHC’s 8 Tesla magneter att accelerera en proton till 3* 1020 eV???

En möjlig kandidat för en kosmisk strålningskälla

Gammablixtar!!!????

Gammablixtar!!!????

Gammablixtar!!!???? Kosmologiska källor. Men vad är det???

Neutrinoastronomi Bygg neutrino-teleskop!! Neutriner kan färdas enorma sträckor och genom stora mängder materia utan att stoppas Neutriner förväntas bildas vid många olika kosmologiska källor (mörk materia, AGN, GRB…) Ett helt nytt sätt att studera universum!! Bygg neutrino-teleskop!!

Neutrinofysik Vi har tre neutriner: Elektronneutrinon ne Myonneutrinon nm Tauneutrinon nt Exempel neutronsönderfall : neutron -> proton + e- + ne

Exempel på neutrino reaktion   Muonen kan beroende på energin färdas många km

Tjerenkovstrålning En laddad partikel som färdas snabbare än ljushastigheten i mediet skapar en chockvåg av elektromagnetisk strålning q cosq = 1/(nb) b = v/c, n= brytningsindex

AMANDA detektorn vid Sydpolen Varför Sydpolen? En 3000 meter tjock glaciär En året runt bas med all infrastruktur Inga fiskar

AMANDA

myon neutrino

varmvattenvärmare -50 m -55 C -25 C -2300 m

AMANDA-II Feb. 00

AMANDA event

Två neutrino event i AMANDA-II teleskopet

Neutrinohimlen sedd från AMANDA-B10 events cos 

AMANDA detektorn är värdens största neutrinoteleskop och vi analyserar nu data. Framtiden: IceCube

IceCube:Top View IceCube Counting House Grid North 100 m AMANDA SPASE-2 South Pole Dome Skiway 100 m Grid North IceCube Counting House

µ-events in IceCube Eµ=6 PeV Eµ=10 TeV AMANDA-II 1 km Measure energy by counting the number of fired PMT. (This is a very simple but robust method)

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Joakim Edsjö SU

Montering av ljusdetektor vid hålet

Joakim Edsjö SU