Bene, ecco un po 'la prima volta per AWAT, perché questo è una storia su un telescopio. Ma non è il tuo telescopio medio, essendo composto da un enorme pezzo di ghiaccio antartico con un filtro muone a raggi cosmici molto grande attaccato sul retro di esso, che si chiama Terra.
Iniziato nel 2005, il Osservatorio Neutrino IceCube si sta avvicinando al completamento con la recente installazione di un componente chiave DeepCore. Con DeepCore, l'osservatorio antartico è ora in grado di osservare il cielo meridionale e il cielo settentrionale.
I neutrini non hanno alcun costo e sono debolmente interattivi con altri tipi di materia, il che li rende difficili da rilevare. Il metodo impiegato da Cubetto di ghiaccio e da molti altri rivelatori di neutrini è cercare la radiazione di Cherenkov che, nel contesto di Cubetto di ghiaccio, viene emesso quando un neutrino interagisce con un atomo di ghiaccio creando una particella carica altamente energizzata, come un elettrone o un muone, che si spegne a una velocità maggiore della velocità della luce, almeno maggiore della velocità della luce nel ghiaccio.
Il vantaggio dell'utilizzo del ghiaccio antartico come rivelatore di neutrini è che è disponibile in grandi volumi e migliaia di anni di compressione sedimentaria ne hanno spremuto la maggior parte delle impurità, rendendolo un mezzo molto denso, coerente e trasparente. Quindi, non solo puoi vedere i piccoli lampi della radiazione di Cherenkov, ma puoi anche fare previsioni affidabili sulla traiettoria e sul livello di energia del neutrino che ha causato ogni piccolo lampo.
La struttura di Cubetto di ghiaccio incorpora stringhe di rilevatori Cherenkov di dimensioni da pallacanestro equidistanti, calati nel ghiaccio attraverso fori per una profondità di circa 2,5 chilometri. Il DeepCore componente è una serie di rivelatori più compatta, posizionata nel ghiaccio più limpido all'interno Cubetto di ghiaccio, progettato per migliorare la sensibilità di Cubetto di ghiaccio per energie di neutrini inferiori a 1 TeV.
Precedente a DeepCore una volta terminato, era solo possibile misurare accuratamente gli effetti dei neutrini che si muovono verso l'alto - cioè, i neutrini che erano già passati attraverso la Terra e, se di origine cosmica, erano effettivamente venuti dal cielo settentrionale. Tutti i neutrini che si muovono verso il basso dal cielo meridionale sono stati persi nel rumore creato dai muoni del raggio cosmico che sono in grado di penetrare Cubetto di ghiaccio, creando la propria radiazione Cherenkov senza che siano coinvolti neutrini.
Tuttavia, con la maggiore sensibilità offerta da DeepCore, accoppiato con IceTop, che è un insieme di rilevatori Cherenkov a livello di superficie in grado di differenziare i muoni esterni che entrano dalla superficie, è ora possibile per Cubetto di ghiaccio per fare osservazioni di neutrini anche nel cielo meridionale.
Cubetti di ghiaccio obiettivo scientifico chiave è identificare le sorgenti di punti neutrino nel cielo, che possono includere esplosioni di supernova e gamma. Si ipotizza che i neutrini rappresentino il 99% del rilascio di energia di una supernova di tipo 2, suggerendo che potremmo perdere molte informazioni quando ci concentriamo solo sulla radiazione elettromagnetica emessa.
Si ipotizza anche questo Cubetto di ghiaccio potrebbe fornire prove indirette di materia oscura. Il pensiero è che se una materia oscura fosse catturata nel centro del Sole, sarebbe annullata dall'estrema compressione gravitazionale presente lì. Tale evento dovrebbe produrre un improvviso scoppio di neutrini ad alta energia, indipendentemente dalla normale emissione di neutrini risultante dalle reazioni di fusione solare. Questa è una lunga catena di supposizioni per ottenere prove indirette di qualcosa, ma vedremo.
