Situato nel punto più meridionale della Terra, il telescopio del Polo Sud da 280 tonnellate e 10 metri di larghezza ha aiutato gli astronomi a svelare la natura dell'energia oscura e a zero sulla massa effettiva di neutrini - particelle subatomiche sfuggenti che pervadono l'Universo e, fino a quando molto recentemente, si pensava che fossero completamente privi di massa misurabile.
Il South Pole Telescope (SPT), finanziato dall'NSF, è specificamente progettato per studiare i segreti dell'energia oscura, la forza che presumibilmente guida l'espansione incessante (e apparentemente ancora in fase di accelerazione) dell'Universo. Le sue capacità di osservazione a onde millimetriche consentono agli scienziati di studiare il Cosmic Microwave Background (CMB) che pervade il cielo notturno con l'eco di 14 miliardi di anni fa del Big Bang.
Sovrapposte all'impronta del CMB ci sono le sagome di distanti ammassi di galassie - alcune delle strutture più massicce da formare all'interno dell'Universo. Individuando questi cluster e mappandone i movimenti con l'SPT, i ricercatori possono vedere come l'energia oscura - e i neutrini - interagiscono con essi.
"I neutrini sono tra le particelle più abbondanti nell'universo", ha detto Bradford Benson, un cosmologo sperimentale presso il Kavli Institute for Cosmological Physics dell'Università di Chicago. "Circa un trilione di neutrini ci attraversano ogni secondo, anche se difficilmente li noteresti perché interagiscono raramente con la materia" normale "."
Se i neutrini fossero particolarmente massicci, avrebbero un effetto sui cluster di galassie su larga scala osservati con l'SPT. Se non avessero massa, non ci sarebbero effetti.
I risultati del team di collaborazione SPT, tuttavia, rientrano da qualche parte nel mezzo.
Anche se solo 100 dei 500 cluster identificati finora sono stati esaminati, il team è stato in grado di stabilire un limite superiore preliminare ragionevolmente affidabile sulla massa di neutrini - ancora una volta, si supponeva che le particelle che una volta erano state presunte fossero no massa.
Test precedenti hanno anche assegnato un limite inferiore alla massa di neutrini, restringendo così la massa prevista delle particelle subatomiche a 0,05 - 0,28 eV (elettronvolt). Una volta completato il sondaggio SPT, il team prevede di ottenere un risultato ancora più sicuro delle masse di particelle.
"Con il set completo di dati SPT saremo in grado di porre vincoli estremamente stretti sull'energia oscura e possibilmente determinare la massa dei neutrini", ha detto Benson.
"Dovremmo essere molto vicini al livello di precisione necessario per rilevare le masse di neutrini", ha osservato in seguito in una e-mail a Space Magazine.
Misurazioni così precise non sarebbero state possibili senza il South Pole Telescope, che ha la capacità, grazie alla sua posizione unica, di osservare un cielo scuro per periodi di tempo molto lunghi. L'Antartide offre anche a SPT un'atmosfera stabile, nonché livelli molto bassi di vapore acqueo che potrebbero altrimenti assorbire deboli segnali di lunghezza d'onda millimetrica.
"Il South Pole Telescope ha dimostrato di essere un gioiello della corona della ricerca astrofisica condotta da NSF in Antartide", ha dichiarato Vladimir Papitashvili, direttore del programma Antartic Astrophysics e Geospace Sciences presso l'Office of Polar Programs di NSF. "Ha prodotto circa due dozzine di pubblicazioni scientifiche sottoposte a revisione paritaria da quando il telescopio ha ricevuto la sua" prima luce "il 17 febbraio 2007. SPT è un progetto molto mirato, ben gestito e sorprendente."
I risultati del team sono stati presentati da Bradford Benson all'incontro dell'American Physical Society ad Atlanta il 1 ° aprile.
