Siden 1950-tallet og begynnelsen av "romløpet" har forskere ønsket å praktisere astronomi og partikkelfysikk ved bruk av nøytrinoer med høy energi. Dypt inne i de frosne ødemarkene på Sydpolen vil verdens mest ekstreme teleskop søke etter nøytrinoer fra universets mest voldelige astrofysiske kilder.
Disse umulige bittesmå partikler som kalles nøytrinoer produseres ved forfall av radioaktive elementer og elementære partikler som pioner. I motsetning til fotoner eller ladede partikler, stammer nøytrinoer fra dypt inne i eksploderende stjerner, gammastråleutbrudd og kataklysmiske fenomener som involverer sorte hull og nøytronstjerner og tar vei gjennom hele vårt univers, og unngår fange og studier. Ingenting stopper et nøytrino ... Med mindre det krasjer i et atom i isen.
Når den sjeldne nøytrinoen kolliderer med et atom i den ultra-gjennomsiktige isen, produserer den en muon som igjen utstråler blått lys. Ved å observere denne fluorescensen, kan forsker deretter oppdage banen til muon og i sin tur banen til nøytrinoen. Men denne typen arbeid krever virkelig å se i mørket - totalt mørkt. Ved å bruke jorden som en type teleskop-optisk rørkonstruksjon, kan nøytrinoer trenge inn i Nordpolen akkurat som fotoner trer inn i en primær objektivlinse. Når de samhandler med den rene, forurensede isen på jordens sørpol, er det mye som å nå et teleskops sekundære optikk. Jorden selv, som et optisk rør, holder bortkommen fotoner unna, og fluorescensen produsert med muon kan deretter samles og studeres.
Så hva er alt oppstyret med nøytrinoer? Si prosjekt IceCube: “Den grunnleggende motivasjonen er å forstå universet vårt, spesifikt hva som styrker de mest energiske motorene i kosmos og driver med bombardement av kosmiske stråler til jorden. Vi ønsker også å forstå arten av Dark Matter. På slutten er tingene vi er laget av bare 4% av universets inventar, mens Dark Matter er 23%. Dette er motivasjoner som er dominerende drevet av nysgjerrighet, av menneskets drøm om å forstå vår opprinnelse, vår plass i kosmos og en langt fremtid langt utenfor vår menneskelige horisont. "
Kort sagt, IceCube er ett kult teleskop!
Dette materialet er basert på arbeid støttet av National Science Foundation under Grant nr. OPP-9980474 (AMANDA) og OPP-0236449 (IceCube), University of Wisconsin-Madison. Foto av Daan Hubert / NSF
