Op dit moment vliegen biljoenen neutrino's door uw hoofd. De meeste van deze spookachtige deeltjes worden gemaakt in de zon (of in kernreactoren), maar neutrino's kunnen evengoed afkomstig zijn uit verdere oorden van het universum. Die laatsten hebben vaak miljarden lichtjaren afgelegd in een rechte lijn, want de kans dat neutrino's gehinderd worden op hun weg is extreem klein.
...

Op dit moment vliegen biljoenen neutrino's door uw hoofd. De meeste van deze spookachtige deeltjes worden gemaakt in de zon (of in kernreactoren), maar neutrino's kunnen evengoed afkomstig zijn uit verdere oorden van het universum. Die laatsten hebben vaak miljarden lichtjaren afgelegd in een rechte lijn, want de kans dat neutrino's gehinderd worden op hun weg is extreem klein. Dat opent perspectieven voor de astronomie. Door neutrino's te observeren kunnen we ongegeneerd de binnenkant van de zon bekijken en zouden we zelfs explosies in verafgelegen sterrenstelsels kunnen zien. De keerzijde van de medaille: doordat neutrino's bijna ongehinderd overal doorheen bewegen, is het een hele opgave om ze te vangen. GeflitstHoe wetenschappers ze dan toch kunnen waarnemen? Door ze te flitsen. Niet met flitspalen, maar met gigantische detectoren. Het idee daarachter: als de kans minuscuul klein is dat een neutrino botst met een materiedeeltje, dan zorg je maar voor gigantische hoeveelheden materiaal. Als daar miljarden neutrino's doorheen bewegen, moet het ooit wel een keertje prijs zijn. Daarom hebben wetenschappers in 2005 een kubieke kilometer Antarctisch ijs ingeschakeld: het IceCube-experiment. Af en toe botst een neutrino op één van de watermoleculen in de gigantische ijsblok. Dat veroorzaakt een blauwe lichtflits (een gevolg van het Tsjerenkov-effect - het optisch equivalent van de knal die ontstaat wanneer een vliegtuig de geluidsmuur doorbuurt). In 2013 werden op die manier voor het eerst 28 hoogenergetische neutrino's ontdekt die afkomstig zijn van buiten ons zonnestelsel. Van waar die neutrino's dan precies kwamen, wisten de wetenschappers niet. Dat veranderde op 22 september 2017, toen ze een neutrino detecteerden dat met een opvallend hoge energie (300 TeV) het ijs insloeg. In amper 47 seconden werd de richting bepaald waarin de schutter zich bevond en werd de ontdekking automatisch doorgestuurd naar andere observatoria. Die zagen ook dat op die plaats in het heelal iets ongewoons aan de hand was. NASA's Fermi ruimtetelescoop en de MAGIC Tsjerenkov-telescoop op de Canarische Eilanden maakten melding van een explosie van hoogenergetische gammastralen. Die bleken afkomstig van een zogenaamde 'blazar', een superzwaar zwart gat dat zich in het centrum van een actief reusachtig elliptisch sterrenstelsel bevindt. Dat zwart gat zwelgt voortdurend materie naar binnen, maar laat af en toe ook eens een boertje in de vorm van een gerichte bundel hoogenergetisch plasma. Behalve gammastraling worden daarbij dus ook neutrino's uitgeworpen.De waarnemingen werden verder ondersteund door andere instrumenten, waaronder optische-, radio-, en röntgentelescopen. "Samen impliceren deze waarnemingen overtuigend dat de blazar de meest waarschijnlijke bron van de neutrino's is", zegt professor Nick van Eijndhoven, programmaleider astrodeeltjesfysica aan de VUB. Hij voerde een deel van de statistische analyses uit en is mede-auteur van een van de twee artikels waarin het bewijs van de detectie van de neutrino's wordt geleverd. Die zullen vrijdag verschijnen in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Science.Aan de resultaten ging langdurig onderzoek vooraf van wetenschappers uit twaalf landen. Die zaten niet allemaal op de Zuidpool. De meesten voerden analyses uit op de data van het IceCube Observatorium. In ons land waren naast de VUB ook onderzoekers van de ULB en de UGent betrokken.Vooraleer het neutrino op aarde geobserveerd werd, had het een afstand van 4,5 miljard lichtjaar afgelegd. Dat betekent dat het 4,5 miljard jaar geleden is ontstaan in de blazar. "Met neutrino-astronomie doen we dus ook een beetje aan geschiedenis", lacht Van Eijndhoven. "Met deze ontdekking kunnen we eeuwenoude raadsels over het heelal oplossen".Nobelprijs?Van Eijndhoven vergelijkt het belang van deze doorbraak met de detectie van neutrino's van buiten het zonnestelsel in 2013 en met de ontdekking van gravitatiegolven in 2015. "Ik denk dat we deze ontdekking op dezelfde hoogte mogen plaatsen. Hiermee openen we het tijdperk van de neutrino-astronomie."Met de ontdekking van gravitatiegolven ging een heel nieuw venster op ons universum open. In tegenstelling tot elektromagnetische straling worden zwaartekrachtsgolven op hun weg naar ons immers niet gestoord door interactie met materie. Daardoor had de mensheid als het ware een nieuw zintuig ontdekt om ver in de kosmos te kijken. Dankzij de ontdekking van vandaag zouden neutrino's, die ook amper in interactie treden, ons nu een tweede venster kunnen bieden om het heelal te observeren.Voor de ontdekking van gravitatiegolven werd de Nobelprijs uitgereikt. Zou deze ontdekking daar ook aanspraak op kunnen maken? "De initiatiefnemers van het experiment zouden dat zeker verdienen", meent Van Eijndhoven, "maar of dat ook het geval zal zijn, kan ik moeilijk voorspellen. De ontdekking komt daarvoor misschien wat te laat op het jaar. Al kan het feit dat de voorzitter van het Nobelprijscomité aanwezig was op de voorstelling, misschien wel een teken aan de wand zijn."