Antarctic IceCube Observatory upgradovaná pro fyziku nové generace

19

Observatoř IceCube, unikátní fyzikální laboratoř pohřbená hluboko v antarktickém ledu, prošla prvním velkým rozšířením po 15 letech. Vědci přidali k detektoru více než 600 nových senzorů, čímž jej rozšířili z 86 na 92 ​​řetězců neutrinových detektorů umístěných na krychlovém kilometru ledu poblíž výzkumné stanice Amundsen-Scott na jižním pólu. Tato modernizace je navržena tak, aby otevřela nové chápání nejprchavějších částic vesmíru a nejničivějších kosmických událostí.

Hledání „částic duchů“

Neutrina, často nazývaná „duchové částice“, jsou téměř bezhmotné a bez náboje subatomární částice, které procházejí hmotou s neuvěřitelnou lehkostí. Každou sekundu jich proletí každým člověkem na Zemi biliony. Je extrémně obtížné je odhalit kvůli jejich nedostatečné interakci s jinou hmotou, díky čemuž je hluboký, čistý led jižního pólu ideálním prostředím. Observatoř funguje tak, že detekuje slabé záblesky světla, které vznikají při interakci neutrin s ledem a vytvářejí sekundární částice.

Proč na neutrinech záleží

Pochopení neutrin je nezbytné k odhalení některých nejzákladnějších záhad vesmíru. Vznikají ve vysokoenergetických procesech, jako je Velký třesk, fúze hvězd a výbuchy supernov. Jejich studiem mohou vědci rekonstruovat minulé události, které formovaly vesmír. IceCube již dosáhl významného úspěchu:

  • Úspěšně vysledováno neutrino do vzdáleného blazaru (galaxie se supermasivní černou dírou).
  • Vytvořil mapu rozložení hmoty v Mléčné dráze.

Modernizace a její cíle

Americká národní vědecká nadace (NSF) financovala modernizaci, která zahrnovala vrtání více než 1,6 kilometru hluboko do antarktického ledu během tří polních sezón (2023–2026). Šest nových řetězců zahrnuje pokročilé senzorové moduly s více fotosenzory.

Tato modernizace umožní vědcům:

  • Zlepšete měření fluktuací neutrin : Převeďte neutrina na různé typy, čímž získáte hlubší pochopení kosmického záření.
  • Detekujte více mimoplanetárních neutrin : Ze supernov a dalších vysokoenergetických zdrojů mimo naši sluneční soustavu.
  • Kalibrujte existující data : Upřesněte data shromážděná za posledních 15 let pro ještě větší přesnost.

Upgrade IceCube není jen o vybudování většího detektoru; zlepšuje naši schopnost slyšet nejslabší signály vesmíru a získat vhled do jevů, které by jinak zůstaly skryté.

Upgrade observatoře IceCube představuje významný pokrok ve fyzice vysokých energií a slibuje odhalit více informací o skrytých silách a extrémních událostech ve vesmíru.