Ice Cube Neutrino-Teleskop am Südpol

Präsentation zum Thema: "Ice Cube Neutrino-Teleskop am Südpol"—  Präsentation transkript:

1 Ice Cube Neutrino-Teleskop am Südpol 2004-2011
Olivia Mini 2010

2 Ablauf Motivation Detektion Ice Cube Aufbau Rekonstruktion der Daten
Aktueller Stand

3 Motivation: Neutrinos
Neutrinos entstehen bei Kernreaktionen und radioaktiven Zerfällen Wichtige astrophysikalische Quellen: Supernova/Gammastrahlen – Explosionen Sternkollaps/ Neutronenstern-Kollisonen Urknall -> Hintergrundstrahlung … Unvorstellbar viele Neutrinos, mit Energien bis zu 10^20 eV Wo und Wann finden solche Ereignisse statt, wie kommen solche Energien zustande?

4 Wieso Neutrino‘s Neutrinos sind gute Übermittler
Keine magn. Ablenkung -> Geradlinige Fortbewegung WW nur schwach -> fast keine Absorption Unendlich stabil dh. zerfallen nicht.

5 Detektion Indirekte Detektion über schwache WW mit Eiskernen
Je nach Neutrino-Flavor entsteht Muon, Elektron oder Tau Elektron -> shower (WW mit Kern oder Elektronen) Tau -> Lebensdauer: 3,4 e−13 s (Absorbtionslänge 100 m) Muon -> Lebensdauer: 2,197 e−6 s (Absorbtionslänge 1-10 km) Muon behält ungefähr die Richtung des Neutrinos

6 Cherenkov-Licht Geladenes Teilchen in dielektrischem Medium
Polarisation der umliegenden Eisatome -> Licht v>c/n ->asymmetrische Pol. -> konstruktive Interferenz

7 Lichtdetektion Photomultiplier Muon-> Hohlkegel
Elektron -> Punktquelle Tau -> 2 Punktquellen

8 1 km^3 in Tiefe von 1.4 km: Eis: Grosse Angriffsfläche
Hoher Druck -> hohe Dichte, keine Lufteinschlüsse Abgeschirmt von Oberflächenstrahlung Eis: Transparent, rein Frei von radioaktivem Zerfall

9 Detektoraufbau im Eis Quader: E>100 GeV 80 Kabel x 60 DOM‘s

10 Deep Core E > 10 GeV

11 Photoverviel-facher Analog-Digital Umsetzer Stromzufuhr Druckfestes Gehäuse

12

13 An der Oberfläche E<300 TeV 2 Tanks pro Kabel 2 DOM pro Tank

14 Daten Filterung Atmosphärische Muonen :1

15 Shower Ice Cube Erde=Filter Zusätzlich: Selektion durch Energiebetrachtungen Neutrino

16 Rekonstruktion Farbe= Ankunftszeit Grösse= Anzahl Photonen
Monte-Carlo-Simulation: Berechnung einer Funktion für Bewegung von Licht in Eis Maximum Likelihood Methode Berechnet die Warsch. verschiedener Track Positionen, Richtungen und Energien. (benutzt Lichtfunktion)

17 Konstruktionsstand Konstruktionsperiode: 3 Monate (Antarktischer Sommer) 2004 Beginn Ice Cube Konstruktion 2010 -> 79 Kabel, 148 Tanks 2011 -> 86 Kabel, 160 Tanks Messungen seit Beginn der Konstruktion

18 Neutrino-Punktquellen (Messung mit halbem Detektor während halbem Jahr)
Warsch. einer Neutrino Punktquelle ->keine signifikanten Punktquellen

19 Kosmische Strahlung IceCube & Ice Top
->Anisotropie der eintreffenden Muonen Erklärung: galaktische Magnetfelder, diffusiver Teilchenfluss? (Stern=grösste Gammastrahlquelle namens Vela)

20 Ice Cube Neutrino Teleskop