Розташований у найпівденнішій точці Землі, 280-тонний 10-метровий телескоп Південного полюсу допоміг астрономам розгадати природу темної енергії та нуля на фактичній масі нейтрино - невловимих субатомних частинок, що пронизують Всесвіт і, поки зовсім недавно, як вважали, цілком без вимірюваної маси.
Телескоп «Південний полюс», що фінансується NSF, спеціально розроблений для вивчення секретів темної енергії, сили, яка нібито рухає до невпинного (і, мабуть, прискореного) розширення Всесвіту. Її здатність до спостереження за міліметровими хвилями дозволяє вченим вивчати космічний мікрохвильовий фон (CMB), який пронизує нічне небо 14-мільярдним відлунням Великого вибуху.
На відбитку CMB накладені силуети далеких скупчень галактик - одні з наймасовіших структур, що утворюються у Всесвіті. Розташовуючи ці кластери та картографуючи їхні рухи з SPT, дослідники можуть побачити, як темна енергія - і нейтрино - взаємодіють з ними.
"Нейтрино є одними з найпоширеніших частинок у Всесвіті", - сказав Бредфорд Бенсон, експериментальний космолог Інституту космологічної фізики в Чиказькому університеті Кавлі. "Близько трильйона нейтрино проходить через нас щосекунди, хоча ви навряд чи їх помітите, оскільки вони рідко взаємодіють із" нормальною "речовиною".
Якби нейтрино було особливо масивним, вони мали б вплив на масштабні скупчення галактик, що спостерігаються за SPT. Якби вони не мали маси, ефекту не було б.
Результати команди співпраці SPT, однак, знаходяться десь між ними.
Незважаючи на те, що лише 100 з 500 кластерів, визначених до цих пір, були обстежені, команда змогла встановити досить надійну попередню верхню межу маси нейтрино - знову ж таки, частинок, які колись вважали, що вони мають ні маси.
Попередні випробування також призначали нижню межу маси нейтрино, таким чином звужуючи очікувану масу субатомних частинок до 0,05 - 0,28 еВ (електрон-вольт). Після завершення опитування SPT команда розраховує отримати ще більш впевнений результат маси частинок.
"Завдяки повному набору даних SPT ми зможемо поставити надзвичайно жорсткі обмеження щодо темної енергії та, можливо, визначити масу нейтрино", - сказав Бенсон.
"Ми повинні бути дуже близькими до рівня точності, необхідної для виявлення маси нейтрино", - зазначив він пізніше в електронному листі до Space Magazine.
Такі точні вимірювання були б неможливі без телескопа Південного полюса, який має можливість завдяки унікальному розташуванню спостерігати за темним небом протягом дуже тривалих періодів часу. Антарктида також пропонує SPT стабільну атмосферу, а також дуже низький рівень водяної пари, яка в іншому випадку може поглинати слабкі сигнали довжини хвилі міліметра.
"Телескоп Південного полюсу зарекомендував себе як коронна коштовність астрофізичних досліджень, проведених NSF в Антарктиці", - сказав Володимир Папіташвілі, директор програми по астроктичній астрофізиці та геокосмічних науках в Управлінні полярних програм NSF. "Він створив близько двох десятків рецензованих наукових публікацій після того, як телескоп отримав своє" перше світло "17 лютого 2007 року. SPT - це дуже цілеспрямований, добре керований і дивовижний проект".
Висновки команди було представлено Бредфордом Бенсоном на зустрічі Американського фізичного товариства в Атланті 1 квітня.
