Case

Forskning i universets spøgelses-partikler skal give ny forståelse af supernovaer og solsystemets opståen

Forskere fra Niels Bohr Instituttet skal udvide vores forståelse af de magiske partikler neutrinoer. De vil forstå neutrinoers rolle, når tunge grundstoffer som guld og jern bliver dannet, idet en stjerne eksploderer.

  • Natur og Univers
  • Sapere Aude Forskningsleder
  • 2018

De bittesmå elementarpartikler neutrinoerne har en masse, som er blot en milliontedel af en elektron. De flyver konstant og med lyset hastighed ned over os her på jorden og kan gå direkte gennem alle materialer stort set uden at vekselvirke med dem.

Hvert sekund strømmer millioner af neutrinoer igennem din krop, uden at du mærker det, og uden at der sker noget som helst i kroppen.

- I løbet af et helt liv vil mange milliarder neutrinoer gå igennem dig. Men blot én enkelt gang vil en af dem faktisk vekselvirke med kroppen, fortæller forskningsleder Irene Tamborra fra Niels Bohr Instituttet.

Den vil måske påvirke en enkelt neutron eller proton i din krop en lille smule.

Irene Tamborra skal lede forskningsprojektet Compact Astrophysical Objects and Neutrinos, hvor en forskergruppe inden for astrofysik, kernefysik og partikelfysik vil udvikle større forståelse af:

1. Hvad der sker i en stjerne lige før den eksploderer i en supernova, og hvad der sker, når to neutronstjerner fusionerer.

2. Hvordan tunge grundstoffer som jern og guld dannes gennem neutrinoers vekselvirkninger.

- Når en stjerne eksploderer, udløses enorme mængder energi. Størstedelen af den energi bæres i neutrinoer. Neutrinoerne dannes i stjernens kerne, så de medbringer vigtig information om, hvad der sker i stjernen, lige før den eksploderer, siger Irene Tamborra.

Ved hjælp af avancerede computermodeller vil forskerne studere, hvordan neutrinoerne reagerer og interagerer op til supernovaen, og hvordan tunge grundstoffer bliver dannet via neutrinoernes vekselvirkninger under eksplosionen.

- En større forståelse af, hvordan tunge grundstoffer dannes, kan give os en bedre forståelse af, hvordan vores solsystem blev skabt, siger Irene Tamborra.

Neutrinoer findes i tre forskellige former, med forskellig masse og forskellig vekselvirkning med andre partikler. Elementarpartikler kan normalt ikke ændre sig og få en anden masse og vekselvirkning, men det kan neutrinoerne.

På deres vej fra solen til Jorden og på deres vej gennem jordkloden kan en type neutrinoer blive til en anden type. I det nye forskningsprojekt vil forskerne undersøge, hvad der sker, når neutrinoer ændrer sig og bliver til en anden type, mens de udvikler sig i stjernen.

Forskerne skal udvikle nye regne- og analysemodeller, som kan håndtere meget store datamængder i ikke-lineære systemer.

Universets spøgelses-partikler

Neutrinoer kaldes universets spøgelses-partikler, fordi de er stort set usynlige, og kan gå gennem alle materialer.

De har ingen elektrisk ladning, og vekselvirker derfor stort set ikke med andre partikler. Derfor er de også meget svære at opdage.

Neutrinoer findes overalt i universet, og en stor del af dem blev skabt under Big Bang.

I 2015 vandt partikelfysikerne Takaaki Kajita og Arthur B. McDonald nobelprisen i fysik for deres opdagelse af, at neutrinoer kan ændre identitet.

Modtager

Irene Tamborra, Lektor
Københavns Universitet

Projekt

Compact Astrophysical Objects and Neutrinos

Bevilget beløb

5.903.247 kr

e Læs portræt