Observatório IceCube da Antártica aprimorado para física de última geração

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O Observatório de Neutrinos IceCube, um laboratório de física único enterrado nas profundezas do gelo da Antártida, passou pela sua primeira grande expansão em 15 anos. Os cientistas adicionaram mais de 600 novos sensores ao detector, aumentando-o de 86 para 92 cadeias de detectores de neutrinos espalhados por um quilômetro cúbico de gelo perto da estação de pesquisa Amundsen-Scott no Pólo Sul. Esta atualização visa desbloquear novos insights sobre algumas das partículas mais elusivas e eventos cósmicos violentos do universo.

A caça às ‘partículas fantasmas’

Os neutrinos, muitas vezes chamados de “partículas fantasmas”, são partículas subatômicas quase sem massa e sem carga que passam pela matéria com incrível facilidade. Trilhões fluem através de cada pessoa na Terra a cada segundo. Detectá-los é extremamente desafiador devido à sua falta de interação com outras matérias, tornando o gelo profundo e claro do Pólo Sul um ambiente ideal. O observatório funciona detectando os fracos flashes de luz produzidos quando os neutrinos interagem com o gelo, criando partículas secundárias.

Por que os neutrinos são importantes

Compreender os neutrinos é fundamental para desvendar alguns dos mistérios mais fundamentais do universo. Eles são criados em processos de alta energia, como o Big Bang, a fusão estelar e as explosões de supernovas. Ao estudá-los, os cientistas podem reconstruir eventos passados ​​que moldaram o cosmos. IceCube já fez avanços significativos:
– Rastreou com sucesso um neutrino até um blazar distante (uma galáxia de buraco negro supermassivo).
– Mapeou a distribuição da matéria na Via Láctea.

A atualização e seus objetivos

A Fundação Nacional de Ciência dos EUA (NSF) financiou a atualização, que envolveu perfurar mais de um quilômetro no gelo da Antártida durante três temporadas de campo (2023-2026). As seis novas cadeias incorporam módulos detectores avançados com múltiplos fotossensores.

Esta melhoria permitirá aos cientistas:
Melhorar a medição das oscilações de neutrinos : A transformação de neutrinos em diferentes tipos, proporcionando uma melhor visão dos raios cósmicos.
Detecte mais neutrinos extraplanetários : De supernovas e outras fontes de alta energia além do nosso sistema solar.
Calibrar os dados existentes : Refine os dados coletados nos últimos 15 anos para obter uma precisão ainda maior.

A atualização do IceCube não envolve apenas a construção de um detector maior; trata-se de aprimorar nossa capacidade de ouvir os sinais mais sutis do universo e obter insights sobre fenômenos que de outra forma permaneceriam ocultos.

A atualização do Observatório de Neutrinos IceCube representa um avanço significativo na astrofísica de altas energias, prometendo revelar mais sobre as forças ocultas e eventos extremos do universo.