Починаючи з 1950-х та початку "космічної раси", учені прагнули займатися астрономією та фізикою частинок, використовуючи високоенергетичні нейтрино. Глибоко в замерзлих пустирях на Південному полюсі найвидимальніший у світі телескоп шукатиме нейтрино з найжорстокіших астрофізичних джерел нашого Всесвіту.
Ті неможливо крихітні частинки, відомі як нейтрино, утворюються при розпаді радіоактивних елементів і елементарних частинок, таких як піони. На відміну від фотонів чи заряджених частинок, нейтрино походять від глибин всередині вибухаючих зірок, вибухів гамма-променів та катаклізматичних явищ, що включають чорні діри та нейтронні зірки, і пробиваються по всьому нашому Всесвіту, уникаючи захоплення та вивчення. Ніщо не зупиняє нейтрино… Якщо тільки воно не вріжеться в атом у льоду.
Коли рідкісне нейтрино стикається з атомом у надпрозорому льоду, воно виробляє мюон, який у свою чергу випромінює синє світло. Спостерігаючи цю флуоресценцію, вчений може потім виявити шлях мюона і по черзі шлях нейтрино. Але цей вид роботи дійсно вимагає бачити в темряві - цілком темно. Використовуючи Землю як тип збірки оптичної труби телескопа, нейтрино може потрапити на Північний полюс так само, як фотони вводяться в об'єктив основного об'єктива. Коли вони взаємодіють з чистим незабрудненим льодом на Південному полюсі Землі, це багато чого, як досягнення вторинної оптики телескопа. Сама Земля, як оптична трубка, утримує блукаючі фотони завжди, і флуоресценція, що утворюється разом з мюоном, потім може бути зібрана та вивчена.
Тож яка суєта з нейтрино? Скажіть проекту IceCube: «Основна мотивація - зрозуміти наш Всесвіт, а саме те, що приводить в дію найенергійніші двигуни в космосі і підживлює обстріли космічних променів на Землю. Ми також хочемо зрозуміти природу Темної матерії. Зрештою, матеріал, з якого ми виготовлені, становить лише 4% запасів Всесвіту, тоді як Dark Matter - 23%. Це мотивація, домінантована допитливістю, мрією людства зрозуміти наше походження, своє місце в космосі та далеке майбутнє набагато поза нашими людськими обріями ».
Словом, IceCube - це один класний телескоп!
Цей матеріал базується на роботі, яку підтримує Національний науковий фонд у рамках грантів № OPP-9980474 (AMANDA) та OPP-0236449 (IceCube), Університет Вісконсіна-Медісон. Фото Даана Юбер / NSF
