Veste, kako je narediti rentgen: pojdite k zdravniku, položite v velik stroj, natakne jo svinčeni jopič in rentgenski žarki streljajo po vašem telesu, kar predstavlja sliko vaše skeletne strukture. No, z uporabo detektorja nevtrinov IceCube - kot tudi drugih nevtino detektorjev, ki prihajajo - bi bilo mogoče narediti nekaj podobnega temu, vendar na Zemlji.
Skupna skupina fizikov in geologov z vsega sveta je predlagala, da bi bilo treba z izgradnjo IceCube-a, nevtrinskega detektorja na Južnem polu, dobiti zelo natančno sliko o Zemljinem jedru s pomočjo nevtrinov, ki tečejo skozi Zemljo z druga stran. Njihov nedavni članek je naslovljen Posnemanje notranje strukture Zemlje z atmosferskimi nevtrini.
Nevtrini so delci z zelo majhno maso, ki ne sodelujejo z drugimi vrstami snovi zelo pogosto. Tisti trilijoni jih že drugi trenutek tečejo po vašem telesu, vendar ne skrbite: možnost, da bodo stopili v interakcijo s katerim koli od protonov ali nevtronov, ki sestavljajo vaše telo, so zelo, zelo majhne. Višja kot je energija nevtrina, večja je verjetnost interakcije z delcem, ki ima maso. Ko se to zgodi, se ustvari kaskada drugih delcev in zazna delček, imenovan muon, ki nastane s to reakcijo.
Neutrino teleskopi ne izgledajo podobno kot povprečni teleskopi za gledanje; raje jih sestavlja ogromen blok snovi, običajno voda ali led. IceCube je ravno takšen detektor, sestavljen iz enega kubičnega kilometra ledu na Južnem polu. Obstajajo majhne "strune" detektorjev, ki so strateško postavljeni v led, da bi zabeležili prisotnost munov med interakcijami nevtrino delcev. Velika masa detektorja poveča verjetnost, da bi našli trke med nevtrini in drugimi delci.
Zamisel o uporabi nevtrinov kot načina za prikaz notranje notranjosti Zemlje obstaja že več kot 25 let, IceCube pa je prvi nevtrinski teleskop z zmožnostjo zaznavanja nevtrinov pri energiji, ki je potrebna za natančno sliko jedra.
Uporaba IceCube-a za ogled notranjosti Zemlje bi povečala naše razumevanje "prehoda jedro-plašč" - tam, kjer se zemeljsko jedro sreča s plaščem - ker je ta metoda natančnejša od metod, ki se trenutno uporabljajo za oceno, kakšna je notranjost Zemlja izgleda.
Dr. Francis Halzen z oddelka za fiziko Univerze v Wisconsinu, eden od soavtorjev raziskovalnega dela, predlaga, "prehod lahko vidimo" neposredno "in ga ne sklepamo iz neke analize posrednih podatkov, kot so podatki na Zemlji zvočni valovi. Natančnost našega kartiranja je neposredno povezana z našo kotno ločljivostjo na poti, ki jo skozi Zemljo vodi nevtrino. "
Tako kot na rentgenu bi nekaj nevtrinov, ki prihajajo skozi Zemljo, blokira gosto jedro - kot Zemljin okostnjak - medtem ko bi zaznali tiste, ki tečejo skozi plašč, ki je manj gost. avtor IceCube.
Čeprav je teleskop IceCube še v izdelavi, je že začel zbirati podatke in se bo še izboljševal, saj bo v led dodanih več detektorjev.
Dr. Halzen je dejal: "Nenavadna značilnost IceCube je, da delujemo z delno nameščenim detektorjem, medtem ko ga gradimo. Podatke, pomembne za to težavo, zbiramo že več kot eno leto in upamo, da bomo v tem februarju zagnali polovico detektorja, tj. Po drugi gradbeni sezoni, ki se je začela šele na poletju na Antarktiku. "
Prikazovanje slik naj bi bilo končano kjer koli v naslednjih 3 in 10 letih.
Vir: Arxiv Paper
