Kopš pagājušā gadsimta piecdesmitajiem gadiem un “kosmosa sacensību” sākuma zinātnieki ir vēlējušies praktizēt astronomiju un daļiņu fiziku, izmantojot augstas enerģijas neitrīnus. Dziļi aizsalušajos tuksnešos pie Dienvidpola pasaules ekstrēmākais teleskops meklēs neitrīnus no visuma visspēcīgākajiem astrofiziskajiem avotiem.
Šīs neiespējami sīkās daļiņas, kas pazīstamas kā neitrīno, rodas, sabrūkot radioaktīvajiem elementiem un elementārdaļiņām, piemēram, pioniem. Atšķirībā no fotoniem vai uzlādētajām daļiņām, neitrīni rodas dziļi sprādzienbīstamās zvaigznēs, gamma staru pārrāvumos un kataklizmiskās parādībās, kurās iesaistīti melnie caurumi un neitronu zvaigznes, un nonāk visā Visumā, liekot uztvert un pētīt. Nekas neaptur neitrīno… Ja vien tas neiesprūst ledus atomā.
Kad retais neitrīns saduras ar atomu ultracaurspīdīgajā ledus, tas rada muonu, kas savukārt izstaro zilu gaismu. Novērojot šo fluorescenci, zinātnieks var noteikt muona ceļu un pēc tam neitrīno ceļu. Bet šāda veida darbs tiešām prasa redzēt tumsā - pilnīgi tumšu. Izmantojot Zemi kā teleskopa optiskās caurules komplekta veidu, neitrīni var iekļūt ziemeļpolā tāpat kā fotoni nonāk primārajā objektīvā. Kad viņi mijiedarbojas ar tīru, nepiesārņotu ledu Zemes dienvidu polā, tas ir daudz, piemēram, sasniegt teleskopa sekundāro optiku. Pati Zeme, tāpat kā optiskā caurule, visu laiku uztur klaiņojošos fotonus, un pēc tam ar mūonu izveidoto fluorescenci var savākt un izpētīt.
Kādas ir visas nepatikšanas par neitrīniem? Sakiet projekta IceCube tekstu: “Galvenā motivācija ir izprast mūsu Visumu, konkrēti to, kas enerģētiski piešķir viskosiskākos dzinējus kosmosā un veicina kosmisko staru bombardēšanu uz Zemes. Mēs arī vēlamies izprast Dark Matter būtību. Beigās materiāli, no kuriem mēs esam izgatavoti, ir tikai 4% no Visuma krājumiem, turpretī Dark Matter ir 23%. Tās ir motivācijas, kuras galvenokārt virza zinātkāre, cilvēces sapnis izprast mūsu pirmsākumus, vietu kosmosā un tālu nākotni, kas tālu pārsniedz mūsu cilvēcisko redzesloku. ”
Īsāk sakot, IceCube ir viens foršs teleskops!
Šī materiāla pamatā ir darbs, ko atbalsta Nacionālais zinātnes fonds ar grantu nr. OPP-9980474 (AMANDA) un OPP-0236449 (IceCube), Viskonsinas un Madisonas universitāte. Daan Hubert / NSF foto
