Ligger på det sørligste punktet på jorden, har det 280 tonn, 10 meter brede Sydpolteleskopet hjulpet astronomer med å avdekke naturen til mørk energi og null inn på den faktiske massen av nøytrinoer - unnvikende subatomære partikler som gjennomsyrer universet og til ganske nylig ble det antatt å være helt uten målbar masse.
Det NSF-finansierte South Pole Telescope (SPT) er spesielt designet for å studere hemmelighetene til mørk energi, den styrken som påstått driver den ustanselige (og tilsynelatende fremdeles akselererende) utvidelsen av universet. Dets observasjonsevner på millimeterbølgen gjør det mulig for forskere å studere den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB) som gjennomsyrer nattehimmelen med det 14 milliarder år gamle ekkoet fra Big Bang.
Overlagt på avtrykket av CMB er silhuettene fra fjerne galakse klynger - noen av de mest massive strukturene som dannes i universet. Ved å lokalisere disse klyngene og kartlegge bevegelsene deres med SPT, kan forskere se hvordan mørk energi - og nøytrinoer - samhandler med dem.
"Neutrinos er blant de mest tallrike partiklene i universet," sa Bradford Benson, en eksperimentell kosmolog ved University of Chicagos Kavli Institute for Cosmological Physics. "Omtrent en billion nøytrinoer går gjennom oss hvert sekund, selv om du knapt vil legge merke til dem fordi de sjelden samhandler med 'normal' materie."
Hvis nøytrinoer var spesielt massive, ville de ha en effekt på de storskala galakse-klyngene som ble observert med SPT. Hvis de ikke hadde noen masse, ville det ikke være noen effekt.
SPT-samarbeidsteamets resultater faller imidlertid et sted i mellom.
Selv om bare 100 av de 500 identifiserte klyngene hittil er kartlagt, har teamet vært i stand til å plassere en rimelig pålitelig foreløpig øvre grense for mengden nøytrinoer - igjen, partikler som en gang var antatt å ha Nei masse.
Tidligere tester har også gitt en nedre grense for massen av nøytrinoer, og dermed begrenset den forventede massen til de subatomære partiklene til mellom 0,05 - 0,28 eV (elektron volt). Når SPT-undersøkelsen er fullført, forventer teamet å få et enda mer selvsikkert resultat av partikelenes masse.
"Med det komplette SPT-datasettet vil vi være i stand til å plassere ekstremt stramme begrensninger for mørk energi og muligens bestemme massen til nøytrinoene," sa Benson.
"Vi burde være veldig nær nivået av nøyaktighet som er nødvendig for å oppdage nøytrino-massene," bemerket han senere i en e-post til Space Magazine.
Slike presise målinger ville ikke vært mulig uten South Pole Telescope, som har evnen på grunn av sin unike beliggenhet til å observere en mørk himmel i veldig lange perioder. Antarktis tilbyr også SPT en stabil atmosfære, samt svært lave nivåer av vanndamp som ellers kan absorbere svake millimeter-bølgelengdesignaler.
"South Pole Telescope har vist seg å være en kronjuvel av astrofysisk forskning utført av NSF i Antarktis," sa Vladimir Papitashvili, programleder for Antarctic Astrophysics and Geospace Sciences ved NSFs Office of Polar Programs. "Det har produsert omtrent to dusin fagfellevurderte vitenskapelige publikasjoner siden teleskopet fikk sitt 'første lys' 17. februar 2007. SPT er et veldig fokusert, godt styrt og fantastisk prosjekt."
Teamets funn ble presentert av Bradford Benson på American Physical Society-møtet i Atlanta 1. april.
