Cóż, oto pierwszy raz dla AWAT, ponieważ to jest opowieść o teleskopie. Ale to nie jest twój średni teleskop, składający się z ogromnego kawałka lodu antarktycznego z bardzo dużym filtrem mionowym promieniowania kosmicznego przymocowanym z tyłu, który nazywa się Ziemią.
Rozpoczęty w 2005 r IceCube Neutrino Observatory zbliża się koniec z ostatnią instalacją kluczowego komponentu DeepCore. Z DeepCore, obserwatorium na Antarktydzie jest teraz w stanie obserwować niebo południowe, a także niebo północne.
Neutrina nie mają ładunku i są słabo interaktywne z innymi rodzajami materii, co utrudnia ich wykrycie. Metoda zastosowana przez Kostka lodu i przez wiele innych detektorów neutrin ma szukać promieniowania Czerenkowa, które w kontekście Kostka lodu, jest emitowany, gdy neutrino oddziałuje z atomem lodu, tworząc wysoko naładowaną naładowaną cząsteczkę, taką jak elektron lub mion - która wystrzeliwuje z prędkością większą niż prędkość światła, co najmniej większą niż prędkość światła w lodzie.
Zaletą zastosowania lodu antarktycznego jako detektora neutrin jest to, że jest on dostępny w dużych objętościach, a tysiące lat kompresji sedymentacyjnej wycisnęły z niego większość zanieczyszczeń, co czyni go bardzo gęstym, spójnym i przezroczystym medium. Widzisz nie tylko małe rozbłyski promieniowania Czerenkowa, ale możesz także rzetelnie przewidzieć trajektorię i poziom energii neutrina, które spowodowały każdy mały błysk.
Struktura Kostka lodu zawiera ciągi równomiernie rozmieszczonych detektorów Czerenkowa wielkości koszykówki opuszczonych w lodzie przez wiercone otwory na głębokości prawie 2,5 kilometra. The DeepCore komponent jest bardziej zwartym zestawem detektorów, umieszczonych głęboko w najczystszym lodzie Kostka lodu, zaprojektowane w celu zwiększenia czułości Kostka lodu dla energii neutrin mniejszych niż 1 TeV.
Przed DeepCore po zakończeniu możliwe było jedynie dokładne zmierzenie skutków poruszających się w górę neutrin - to znaczy neutrin, które już przeszły przez Ziemię i, jeśli pochodzą z kosmosu, faktycznie pochodziły z północnego nieba. Wszelkie poruszające się w dół neutrina z południowego nieba zostały zatracone w hałasie wytwarzanym przez miony promieniowania kosmicznego, które są w stanie przeniknąć Kostka lodu, tworząc własne promieniowanie Czerenkowa bez udziału neutrin.
Jednak z większą czułością oferowaną przez DeepCore, w połączeniu z IceTop, który jest zestawem detektorów Czerenkowa na poziomie powierzchni, zdolnych do odróżnienia mionów zewnętrznych wchodzących z powierzchni, jest teraz możliwe Kostka lodu do dokonywania obserwacji neutrin również na południowym niebie.
Kostki lodu kluczowym celem naukowym jest identyfikacja źródeł punktów neutrin na niebie, które mogą obejmować wybuchy supernowej i gamma. Spekuluje się, że neutrina odpowiadają za 99% uwalniania energii supernowej typu 2 - co sugeruje, że możemy stracić wiele informacji, gdy skupimy się na emitowanym promieniowaniu elektromagnetycznym.
Spekuluje się również, że Kostka lodu może dostarczyć pośrednich dowodów ciemnej materii. Myślenie polega na tym, że gdyby jakaś ciemna materia została złapana w centrum Słońca, unicestwiłaby ją obecna tam ekstremalna kompresja grawitacyjna. Takie zdarzenie powinno spowodować nagły wybuch neutrin wysokoenergetycznych, niezależnie od normalnej produkcji neutrin, wynikającej z reakcji syntezy słonecznej. To długi łańcuch przypuszczeń, aby uzyskać pośredni dowód czegoś, ale zobaczymy.
