От 50-те години и началото на "космическата раса" учените искат да практикуват астрономия и физика на частиците, използвайки високоенергийни неутрино. Дълбоко в замръзналите пустини на Южния полюс, най-екстремният телескоп в света ще търси неутрино от най-насилствените астрофизични източници на нашата Вселена.
Тези невъзможно малки частици, известни като неутрино, се получават при разпадането на радиоактивни елементи и елементарни частици като пионите. За разлика от фотоните или заредените частици, неутрино произхождат от дълбоко вътре в експлодиращи звезди, избухвания на гама лъчи и катаклизмични явления, включващи черни дупки и неутронни звезди, и проправят път в цялата ни Вселена, избягвайки улавянето и изследването. Нищо не спира неутрино ... Освен ако не се разбие в атом в лед.
Когато рядкото неутрино се сблъсква с атом в ултрапрозрачния лед, той произвежда мюон, който от своя страна излъчва синя светлина. Наблюдавайки тази флуоресценция, ученият може след това да открие пътя на мюона и от своя страна пътя на неутрино. Но този вид работа наистина изисква виждане в тъмното - напълно тъмно. Използвайки Земята като вид телескоп оптична тръба, неутрино може да влезе в Северния полюс, точно както фотоните влизат в първична обективна леща. Когато те взаимодействат с чистия незамърсен лед на Южния полюс на Земята, това е много много като достигане на вторичната оптична система на телескопа. Самата Земя, като оптична тръба, задържа бездомните фотони и флуоресценцията, произведена с муон, може да бъде събрана и проучена.
И така, каква е цялата суматоха относно неутрино? Кажете на проекта IceCube: „Основната мотивация е да разберем нашата Вселена, по-специално това, което захранва най-енергийните двигатели в Космоса и подхранва бомбардировката на космически лъчи на Земята. Искаме да разберем и природата на Тъмната материя. В крайна сметка нещата, от които сме направени, са само 4% от инвентара на Вселената, докато Dark Matter е 23%. Това са мотивации, доминирани доминиращо от любопитството, от мечтата на човечеството да разбере произхода си, мястото си в Космоса и далечно бъдеще, далеч извън нашите човешки хоризонти. "
Накратко, IceCube е един готин телескоп!
Този материал се основава на работа, подкрепена от Националната научна фондация по грант № OPP-9980474 (AMANDA) и OPP-0236449 (IceCube), Университет на Уисконсин-Мадисън. Снимка на Daan Hubert / NSF
