Od padesátých let a od začátku „vesmírné rasy“ chtěli vědci praktikovat astronomii a fyziku částic pomocí vysokoenergetických neutrin. Hluboko v zamrzlých pustinách na jižním pólu bude nejextrémnější dalekohled na světě hledat neutrina z nejnásilnějších astrofyzikálních zdrojů našeho vesmíru.
Ty neuvěřitelně malé částice známé jako neutrinos jsou produkovány rozpadem radioaktivních prvků a elementárních částic, jako jsou piony. Na rozdíl od fotonů nebo nabitých částic, neutrinos pocházejí z hluboko uvnitř explodujících hvězd, výbuchů gama paprsků a kataklyzmatických jevů zahrnujících černé díry a neutronové hvězdy a dělají svou cestu celým vesmírem, vyhýbající se zachycení a studiu. Nic neutrina nezastaví… Pokud se nerozbije na atom v ledu.
Když se vzácné neutrino srazí s atomem v ultraprůhledném ledu, vytvoří mion, který zase vyzařuje modré světlo. Pozorováním této fluorescence může vědec detekovat cestu muonu a následně cestu neutrina. Ale taková práce opravdu vyžaduje vidět ve tmě - totální temnotu. Použitím Země jako typu sestavy optických trubic dalekohledu mohou neutrina vstoupit do severního pólu stejně jako fotony vstupující do objektivu primárního objektivu. Když interagují s čistým, nekontaminovaným ledem na jižním pólu Země, je to hodně jako dosáhnout sekundární optiky dalekohledu. Samotná Země, stejně jako optická trubice, udržuje rozptýlené fotony pryč a fluorescenci produkovanou muonem lze poté sbírat a studovat.
Co je tedy za povšimnutí neutrin? Řekněte projekt IceCube: „Základní motivací je pochopit náš vesmír, konkrétně to, co pohání nejenergetičtější motory ve vesmíru a podporuje bombardování kosmických paprsků na Zemi. Chceme také porozumět povaze temné hmoty. Nakonec jsou věci, ze kterých jsme vyrobeni, pouze 4% inventáře vesmíru, zatímco temná hmota je 23%. To jsou motivace převážně vedené zvědavostí, snem lidstva pochopit náš původ, naše místo ve vesmíru a dalekou budoucnost daleko za našimi lidskými obzory. “
Stručně řečeno, IceCube je jeden skvělý dalekohled!
Tento materiál je založen na práci podporované Národní vědeckou nadací v rámci grantů č. OPP-9980474 (AMANDA) a OPP-0236449 (IceCube), University of Wisconsin-Madison. Foto: Daan Hubert / NSF
