Atrodamies Zemes dienvidu punktā, 280 tonnu 10 metru platais Dienvidpola teleskops ir palīdzējis astronomiem atklāt tumšās enerģijas un nulles dabu faktiskajā neitrīnu masā - nenotveramas subatomiskās daļiņas, kas caurstrāvo Visumu un līdz pavisam nesen tika uzskatīts, ka pilnīgi bez izmērāmās masas.
NSF finansētais Dienvidpola teleskops (SPT) ir īpaši izveidots, lai izpētītu tumšās enerģijas noslēpumus - spēku, kas it kā virza Visuma nemitīgo (un acīmredzot joprojām paātrinošo) paplašināšanos. Tās milimetru viļņu novērošanas spējas ļauj zinātniekiem izpētīt kosmisko mikroviļņu fonu (CMB), kas caurauž nakts debesis ar 14 miljardus gadu veco Lielā sprādziena atbalsi.
Uz CMB nospieduma ir pārklāti tālu galaktiku kopu silueti - dažas no vismasīvākajām struktūrām, kas veidojas Visumā. Atrodot šīs kopas un kartējot to kustības ar SPT, pētnieki var redzēt, kā tumšā enerģija un neitrīni mijiedarbojas ar tām.
“Neitrīni ir vienas no visbagātākajām daļiņām Visumā,” sacīja Bredfords Bensons, Čikāgas Universitātes Kavli Kosmoloģiskās fizikas institūta eksperimentālais kosmologs. "Katru sekundi caur mums iziet apmēram viens triljons neitrīnu, lai gan jūs tos diez pamanītu, jo tie reti mijiedarbojas ar" parasto "lietu."
Ja neitrīni būtu īpaši masīvi, tiem būtu ietekme uz liela mēroga galaktiku kopām, kas novērotas, izmantojot SPT. Ja viņiem nebūtu masas, nekādas ietekmes nebūtu.
SPT sadarbības komandas rezultāti tomēr ir kaut kur starp.
Kaut arī ir apsekoti tikai 100 no 500 līdz šim identificētajiem klasteriem, komanda ir spējusi noteikt samērā ticamu provizorisku neitrīno masas augšējo robežu - atkal daļiņas, kurām kādreiz tika pieņemts, ka tām ir Nē masa.
Iepriekšējie testi ir arī piešķīruši zemāku neitrīno masas robežu, tādējādi sašaurinot paredzamo subatomisko daļiņu masu līdz diapazonam no 0,05 līdz 0,28 eV (elektronu voltiem). Kad SPT apsekojums būs pabeigts, komanda sagaida, ka daļiņu masas rezultāts būs vēl pārliecinošāks.
"Ar pilnu SPT datu kopumu mēs varēsim uzlikt ārkārtīgi stingrus tumšās enerģijas ierobežojumus un, iespējams, noteikt neitrīno masu," sacīja Bensons.
"Mums vajadzētu būt ļoti tuvu precizitātes līmenim, kas nepieciešams neitrīno masu noteikšanai," viņš vēlāk atzīmēja e-pastā Space Magazine.
Šādi precīzi mērījumi nebūtu iespējami bez Dienvidpola teleskopa, kura unikālās atrašanās vietas dēļ spēja novērot tumšas debesis ļoti ilgu laika periodu. Antarktīda piedāvā SPT arī stabilu atmosfēru, kā arī ļoti zemu ūdens tvaiku līmeni, kas citādi varētu absorbēt vājus milimetru viļņu garuma signālus.
“Dienvidpola teleskops ir pierādījis, ka tas ir kronis dārgakmens astrofiziskiem pētījumiem, ko Antistikā veic NSF,” sacīja Vladimirs Papitashvili, Antarktikas astrofizikas un ģeotelpisko zinātņu programmu direktors NSF Polāro programmu birojā. "Kopš teleskopa 2007. gada 17. februārī tika saņemts pirmais apgaismojums. Tas ir sagatavojis apmēram divus desmitus recenzētu zinātnisko publikāciju. SPT ir ļoti koncentrēts, labi pārvaldīts un pārsteidzošs projekts."
Komandas atzinumus Bredfords Bensons iepazīstināja Amerikas Fizisko biedrību sanāksmē Atlantā 1. aprīlī.
