Обсерватория IceCube, уникальная физическая лаборатория, погребенная глубоко в антарктическом льду, претерпела свое первое крупное расширение за 15 лет. Ученые добавили более 600 новых датчиков к детектору, увеличив его с 86 до 92 струн нейтринных детекторов, расположенных на кубическом километре льда вблизи исследовательской станции Амундсена-Скотта на Южном полюсе. Эта модернизация призвана открыть новые понимания самых неуловимых частиц Вселенной и самых разрушительных космических событий.
Охота на «призрачные частицы»
Нейтрино, часто называемые «призрачными частицами», — это почти безмассовые и не имеющие заряда субатомные частицы, которые с невероятной легкостью проходят сквозь материю. Триллионы из них пролетают сквозь каждого человека на Земле каждую секунду. Обнаружить их чрезвычайно сложно из-за отсутствия взаимодействия с другой материей, что делает глубокий и чистый лед Южного полюса идеальной средой. Обсерватория работает, регистрируя слабые вспышки света, возникающие при взаимодействии нейтрино со льдом, создавая вторичные частицы.
Почему нейтрино имеют значение
Понимание нейтрино необходимо для разгадки некоторых из самых фундаментальных тайн Вселенной. Они создаются в высокоэнергетических процессах, таких как Большой взрыв, звездный синтез и взрывы сверхновых. Изучая их, ученые могут реконструировать прошлые события, которые сформировали космос. IceCube уже добилась значительных успехов:
- Успешно проследила нейтрино до далекого блазара (галактики со сверхмассивной черной дырой).
- Составила карту распределения материи в Млечном Пути.
Модернизация и ее цели
Национальный научный фонд США (NSF) профинансировал модернизацию, которая включала бурение более чем на 1,6 километра вглубь антарктического льда за три полевых сезона (2023–2026 гг.). Шесть новых струн включают в себя усовершенствованные модули датчиков с несколькими фотосенсорами.
Эта модернизация позволит ученым:
- Улучшить измерение колебаний нейтрино : Преобразование нейтрино в разные типы, обеспечивающее более глубокое понимание космических лучей.
- Обнаруживать больше внепланетных нейтрино : От сверхновых и других высокоэнергетических источников за пределами нашей Солнечной системы.
- Калибровать существующие данные : Уточнить данные, собранные за последние 15 лет, для еще большей точности.
Модернизация IceCube — это не просто строительство большего детектора; это повышение нашей способности слышать самые слабые сигналы Вселенной и получать представление о явлениях, которые в противном случае оставались бы скрытыми.
Модернизация обсерватории IceCube представляет собой значительный шаг вперед в физике высоких энергий, обещая раскрыть больше информации о скрытых силах Вселенной и экстремальных событиях.
