זיהוי ראשון של מקור אסטרונומי לנייטירינם אנרגטיים

מדענים הצליחו לראשונה לזהות את מקורו של נייטרינו באנרגיה גבוהה, חלקיק אלמנטרי קל אשר עושה אינטראקציה חלשה מאוד עם חומר, אשר נמדד באמצעות גלאי IceCube . מיד עם המדידה הראשונית נעשה שיתוף פעולה נרחב ונערכו מדידות אסטרופיזיקאליות במספר אורכי גל בכדי להתחקות אחר מקור הקרינה. המקור זוהה כבלאזר (Blazar), חור שחור במרכז גלקסיה פעילה אשר פולט סילון יחסותי בכיוון כדור הארץ, במרחק 3.8 מיליאר שנות אור מאיתנו [1], [2].
בנוסף, קבוצת המחקר של IceCube בחנה מחדש את הנתונים שנאספו לאורך 9.5 השנים האחרונות אשר הגיעו מכיוון פליטתו של הנייטרינו, ומצאה כי נמדדו שטפי נייטרינו קודמים באנרגיות נמוכות יחסית אשר הגיעו מאותו המקור. תוצאותיהם מראות לראשונה כי בלאזרים עשוים להוות מקורות אסטרונומיים של שטפי נייטרינים באנרגיות גבוהות.

 

בידיעה שהתפרסמה באתר סוכנות החלל הישראלית [3] מסביר פרופסור אהוד בכר, דיקן הפקולטה לפיזיקה ובעבר ראש המכון לחקר החלל בטכניון המשתף פעולה עם פרויקט IceCube (אולם אינו שותף לפרסום הנוכחי), כי "עד היום לא הצליחו לזהות את המקורות האסטרונומיים של הנייטירינים הארנגטיים, כלומר הביטו לכיוון שממנו הגיעו חלקיקי הנייטרינו ולא זיהו מקור קרינה מוכר, שאליו ניתן היה לייחס את החלקיק. האירוע הנוכחי הוא הפעם הראשונה שבה זוהתה התפרצות אלקטרומגנטית (אשר נמדדה בתצפיות המשלימות) מכיוון חלקיקי נייטרינו באנרגיה גבוהה". הוא מוסיף ומסביר כי הזיהוי הנדון מעלה שחורים שחורים על-מאסיביים (היושבים במרכזי גלקסיות פעילות) מאיצים נייטרינים אנרגטיים כמו גם את הפרוטונים אשר יוצרים אותם. פרוטונים אלו מכונים קרינה קוסמית, אשר נמדדה ונמדדת בכדור הארץ כבר למעלה ממאה שנה, אך עד היום מקורה היה בגדר תעלומה. התגלית הנוכחית מצביעה על כך שהחורים השחורים העל-מסיביים מהסוג הזה, הבלזארים, יכולים להאיץ את הקרינה הקוסמית לאנרגיות של 1015 אלקטרון וולט ומעלה".



למסיבת העיתונאים המכריזה על התגלית (https://icecube.wisc.edu)

 

מקורות:
[1] Multimessenger observations of a flaring blazar coincident with high-energy neutrino IceCube-170922A

[2] Ice reveals a messenger from a blazing galaxy

[3] עידן חדש באסטרונומיה: זוהה "חלקיק רפאים" באנטארקטיקה שמקורו בחור שחור

מקור התמונה:
GRANT ET AL., SCIENCE, VOL. 361, 147 (2018) ADAPTED BY C. BICKEL/SCIENCE
(
http://science.sciencemag.org/content/361/6398/115.full)

רבקה בקנשטיין

אנו גאים להכריז כי ד"ר רבקה בקנשטיין, בוגרת הפקולטה לפיזיקה בטכניון, זכתה בפרס דבורה ג’ין (Deborah Jin) של האגודה האמריקאית לפיזיקה (APS) על תזת דוקטורט יוצאת דופן על מחקר בפיזיקה אטומית, מולקולרית או אופטית. רבקה סיימה לימודי דוקטורט ב2017 בהנחייתו של פרופסור מוטי שגב וחקרה מודלים של כבידה באמצעות מערכות ניסוי אופטיות, הן בכדי לשפר ולהעמיק את ההבנה של אותם מודלים והן לטובת שימושים פוטוניים. הפרס הוענק לה עבור מחקרה שכותרתו: “סימולציות כבידה באמצעות מערכות ניסוי אופטיות לינאריות ולא לינאריות". רבקה הינה הישראלית הראשונה אשר למדה בארץ וזוכה בפרס זה, אשר הינו פרס שנתי המוענק לחוקר/ת אחד בכל פעם. ב2015 היא זכתה בפרס האגודה הישראלית לפיזיקה על מחקר בפיזיקה תיאורטית, המוענק אחת לשנה לסטודנט/ית לתואר מתקדם.

רבקה כעת נמצאת בשנתה השניה לפוסט-דוקטורט במכון ITAMP באוניברסיטאת הרווארד, והיא חוקרת יחד עם פרופסור מיכאל לוקין בתחום האינפורמציה הקוונטית. היא שואפת לקשר בין המערכות האופטיות עליהן היא עובדת לבין מודלים של כבידה בהם נלקחים אפקטים קוונטיים בחשבון. מטרתה היא לחקור את הקשר בין פיזיקה קוונטית לבין כבידה, הן בתיאוריה והן בניסוי. כל הכבוד רבקה, אנו מאחלים לך המשך הצלחה ומחקר פורה!

להכרזה בדבר זכייתה

ערב הפיזיקאיות השנתי 2018

הפקולטה קיימה ב 12.06 "ערב פיזיקאיות" בו התאפשר לסטודנטיות בפקולטה להתכנס בפורום מצומצם עם חוקרות ולשמוע ממקור ראשון על חוויתיהן כנשים באקדמיה. מפגשי הפיזיקאיות חיוניים בכדי לעודד סטודנטיות מבטיחות להמשיך ללימודים מתקדמים ולהגדיל את אחוז החוקרות בפיזיקה (בעוד כ 26 אחוזים מהסטודנטים לתואר ראשון הינן נשים, בתארים מתקדמים המספר עומד על כ14 אחוזים).

החוקרות סיפרו על אופי הלימודים והמחקר וקיימו שיחות בקבוצות קטנות במטרה לתת מענה לשאלות הסטודנטיות ולעודד אותן להמשיך לתואר שני בפקולטה. הפרופסוריות יעל שדמי וכנרת קרן הצטרפו וחלקו עם המשתתפות את חוויתיהן והמלצותיהן להמשך הדרך.

"הערב היה מאוד אינפורמטיבי ונתן פרספקטיבה והשראה", "חוויה מעשירה בה יכלנו לקבל תשובות לשאלות ולהכיר פיזיקאיות משלבים שונים בקריירה","אהבתי את הפלטפורמה האינטימית שאיפשרה שיח פתוח" - אלה רק חלק מהמשובים החיוביים לארוע!

 

women_in_physics_event1
women_in_physics_event2
women_in_physics_event3
women_in_physics_event4
women_in_physics_event5
women_in_physics_event6

מטען מואץ פולט קרינה, כפי שנלמד בקורס אלקטרומגנטיות ואלקטרודינמיקה, אבל איך בדיוק נראה השדה החשמלי של מטען מואץ? הפתרון האנליטי לשדה במרחב ובזמן הוא די מורכב, ובד”כ מציגים את הפתרון המקורב לשדה הקרוב (near field) ולשדה הרחוק (far field). בקורס פיזיקה חישובית נלמד שאפשר לקבל בחישוב נומרי קצר את הפתרון המדויק לשדה בזמן ובמרחב, ולכל מהירות כולל יחסותית.

הסרטון הראשון מראה מטען הנע בתנועה מעגלית במהירות של 10% ממהירות האור. הפתרון דומה לפתרון האלקטרוסטטי של שדה רדיאלי עבור מטען שמיקומו משתנה בזמן (הקירוב הקוואזי סטטי לשדה הקרוב). 

בסרטון השני עולה מהירות המטען ל 50% ממהירות האור. כעת מופיע בבירור השדה הניצב המתרחק במהירות האור מהמטען. זהו למעשה שדה הקרינה (מתקבל בקירוב השדה הרחוק). שימו לב שקרוב מאוד למטען השדה נותר קוואזי סטטי. קרינה זו מתקבלת מאלקטרונים הנעים בשדה מגנטי ונקראת  קרינת ציקלוטרון.

בסרטון השלישי עולה מהירות המטען ל 90% ממהירות האור. כעת נכנס אפקט יחסותי הגורם לקרינה להפלט בכיוון של אלומה צרה. זאת קרינת סינכרוטרון של אלקטרונים יחסותיים בשדה מגנטי. קרינה הנצפית ביקום ממקורות רבים ומגוונים.

תודה לאיל בק, סטודנט בקורס פיזיקה חישובית, על הכנת הסרטונים

אייל בק

 

ב-02.05.18 קיימנו יום מחקר אשר במהלכו העבירו חברי הסגל הרצאות קצרות אשר חשפו את הסטודנטים לתואר ראשון לתחומי המחקר בפקולטה, ולאחריהם הציגו הסטודנטים לתארים מתקדמים פוסטרים על עבודותיהם.

ארבעה סטודנטים נבחרו לייצג את הפקולטה בתחרות הפוסטרים הטכניונית:
אלון יגיל - Diamagnetic Vortex Barrier Stripes in Underdoped BaFe2(As1-xPx)2
רוני גופמן - A Mixed Helium-Oxygen Shell in some Core-Collapse Supernova Progenitors
עופר נויפלד - Group Theory for Harmonic Generation
בוריס טימצ'נקו- Out-of-Equilibrium Quantum Radiation and Atomic Motion

תום שינדלמן, סטודנטית לתואר ראשון המתחילה בשנה הבאה תואר שני, סיפרה "המרצים הסבירו בגובה העיניים על המחקרים המתבצעים בפקולטה ועודדו להמשיך לתואר מתקדם. כמו כן היה מעניין לראות את המחקרים הנעשים על ידי הסטודנטים." אלדנה גריצ'ינר, סטודנטית לתואר ראשון אשר הציגה פוסטר על מחקר אשר עשתה כחלק מפרויקט באסטרופיזיקה, הוסיפה "יום המחקר יצר תחושת שייכות פקולטית. יתרה מכך ניתנה לי ההזמדנות להציג את המחקר שלי בפני שאר הסטודנטים וכן להתמודד עם שאלותיהם. אני מקווה שהצלחתי להדביק את שאר הסטודנטים באהבה שלי למחקר ולעורר מוטיבציה". דיקן הפקולטה פרופ’ אהוד בכר סיכם ואמר "נהננו להשתתף בחגיגה של מחקר שהפגישה פרופסורים, תלמידי מחקר, ותלמידים לעתיד מהטכניון ומאוניברסיטאות אחרות. מגוון תחומי המחקר של הפקולטה הוצגו לראווה והפוסטרים איפשרו לתלמידי המחקר לשתף את הנוכחים במחקריהם.”

קישור לתמונות נוספות מיום המחקר

פרופ' עדי נסר

פרופ' עדי נסר מתראיין לתוכנית "שלושה שיודעים" עם דודו ארז

תחנת הרדיו "כאן תרבות"

14.05.18

(הראיון מתחיל בדקה 36:06)

 

ניתן להקשיב לראיון גם באתר האינטרנט של "כאן"