Od petdesetih let prejšnjega stoletja in do začetka "vesoljske rase" so znanstveniki želeli izvajati astronomijo in fiziko delcev z uporabo visokoenergijskih nevtrinov. Globoko v zamrznjenih puščavah na Južnem polu bo najobsežnejši teleskop na svetu iskal nevtrine iz najbolj nasilnih astrofizičnih virov našega vesolja.
Tisti nemogoče drobni delci, imenovani nevtrini, nastanejo z razpadom radioaktivnih elementov in elementarnih delcev, kot so pioni. Za razliko od fotonov ali nabitih delcev nevtrini izvirajo iz globoko znotraj eksplodirajočih zvezd, razpoka gama žarkov in kataklizmičnih pojavov, ki vključujejo črne luknje in nevtronske zvezde, in se podajo skozi vesolje, ne da bi zajeli in preučevali. Nič ne ustavi nevtrina… Razen če se v ledu zruši v atom.
Ko se redki nevtrino v ultra prozornem ledu trči z atomom, nastane muon, ki seva modro svetlobo. Z opazovanjem te fluorescence lahko znanstvenik nato zazna pot muona in posledično pot nevtrina. Toda tovrstno delo resnično zahteva gledanje v temi - popolnoma temno. Z uporabo Zemlje kot vrste sklopa teleskopske optične cevi lahko nevtrini vstopijo na Severni pol tako kot fotoni v primarno objektivno lečo. Ko komunicirajo s čistim, neonesnaženim ledom na zemeljskem južnem polu, je veliko, kot da bi dosegli sekundarno optiko teleskopa. Sama Zemlja, kot optična cev, zadržuje zaljubljene fotone in fluorescenco, ki nastane z muonom, lahko nato zberemo in preučimo.
Torej, kaj vse se muči glede nevtrinov? Recite v projektu IceCube: "Osnovna motivacija je razumeti naše vesolje, zlasti tisto, kar poganja najbolj energične motorje v kozmosu in podžiga bombardiranje kozmičnih žarkov na Zemljo. Prav tako želimo razumeti naravo Temne materije. Na koncu stvari, iz katerih smo narejeni, predstavljajo le 4% zaloge vesolja, medtem ko je Dark Matter 23%. To so motivacije, ki jih prevladuje radovednost, sanje človeštva, da razumejo svoje poreklo, svoje mesto v kozmosu in daleč prihodnost, ki presega naša človeška obzorja. "
Skratka, IceCube je en kul teleskop!
To gradivo temelji na delu, ki ga je podprla Nacionalna znanstvena fundacija v okviru št. Donacij OPP-9980474 (AMANDA) in OPP-0236449 (IceCube), Univerza Wisconsin-Madison. Fotografiral Daan Hubert / NSF
