1950-luvulta ja "avaruuskilpailun" alusta lähtien tutkijat ovat halunneet harjoittaa tähtitiedettä ja hiukkasfysiikkaa korkean energian neutriinoilla. Maailman äärimmäinen kaukoputki etsii neutroneja maailmankaikkeuden väkivaltaisimmista astrofysikaalisista lähteistä syvällä etelänavan jäätyneillä jätealueilla.
Ne mahdottoman pienet hiukkaset, joita kutsutaan neutriinoina, tuotetaan radioaktiivisten elementtien ja alkuainehiukkasten, kuten pionien, hajoamisella. Toisin kuin fotoneissa tai varautuneissa hiukkasissa, neutriinot ovat peräisin syvältä räjähtävistä tähtiistä, gammasäteen purskeista ja kataklysmisistä ilmiöistä, joihin liittyy mustia reikiä ja neutronitähtiä, ja kulkevat matkalla maailmankaikkeuteen, mikä merkitsee sieppausta ja tutkimusta. Mikään ei pysäytä neutriinoa ... Ellei se kaata atomiin jäässä.
Kun harvinainen neutriino törmää törmäykseen ultraläpinäkyvän jään atomin kanssa, se tuottaa kuonin, joka puolestaan säteilee sinistä valoa. Tarkkailemalla tätä fluoresenssia, tutkija voi sitten havaita kuonon polun ja vuorostaan neutriinopolun. Mutta tällainen työ vaatii todella pimeässä näkemistä - kokonaan pimeää. Käyttämällä maata eräänä teleskoopin optisena putkikokoonpanona, neutriinot voivat päästä pohjoisnapaan samalla kun fotonit pääsevät ensisijaiseen objektiivilinssiin. Kun he ovat vuorovaikutuksessa puhtaan, saastumattoman jään kanssa maan etelänavalla, se on paljon kuin saavuttamalla kaukoputken toissijainen optiikka. Itse maa, kuten optinen putki, pitää kulkevat fotonit poissa käytöstä, ja kuonilla tuotettu fluoresenssi voidaan sitten kerätä ja tutkia.
Joten mitä kaikki levottomuus neutriinoista aiheuttaa? Sano projekti IceCube: ”Perusmotivaatio on ymmärtää maailmankaikkeuttamme, erityisesti sitä, mikä antaa kosmoksen energisimmille moottoreille voiman ja polttaa kosmisten säteiden pommituksia maapallolle. Haluamme myös ymmärtää Dark Matterin luonteen. Lopussa tavara, josta meitä tehdään, on vain 4% maailmankaikkeuden varastosta, kun taas Dark Matter on 23%. Nämä ovat motivaatioita, joita pääasiassa vetoaa uteliaisuus, ihmiskunnan unelma ymmärtää alkuperämme, paikkamme kosmossa ja kaukainen tulevaisuus, joka on paljon inhimillisten näköpiirien ulkopuolella. "
Lyhyesti sanottuna, IceCube on yksi hieno kaukoputki!
Tämä aineisto perustuu työhön, jota tukee National Science Foundation myöntämällä apurahoilla numeroita OPP-9980474 (AMANDA) ja OPP-0236449 (IceCube), Wisconsin-Madisonin yliopisto. Kuva Daan Hubert / NSF
