Антарктична обсерваторія IceCube модернізована для фізики нового покоління
Обсерваторія IceCube, унікальна фізична лабораторія, похована глибоко в антарктичному льоду, зазнала свого першого розширення за 15 років. Вчені додали більше 600 нових датчиків до детектора, збільшивши його з 86 до 92 струн нейтринних детекторів, що розташовані на кубічному кілометрі льоду поблизу дослідницької станції Амундсена-Скотта на Південному полюсі. Ця модернізація покликана відкрити нові розуміння найбільш невловимих частинок Всесвіту та найруйнівніших космічних подій.
Полювання на «примарні частки»
Нейтрино, часто звані «примарними частинками», — це майже безмасові субатомні частинки, що не мають заряду, які з неймовірною легкістю проходять крізь матерію. Трильйони з них пролітають крізь кожну людину на Землі кожну секунду. Виявити їх надзвичайно складно через відсутність взаємодії з іншою матерією, що робить глибокий та чистий лід Південного полюса ідеальним середовищем. Обсерваторія працює, реєструючи слабкі спалахи світла, що виникають при взаємодії нейтрино з льодом, утворюючи вторинні частки.
Чому нейтрино мають значення
Розуміння нейтрино необхідне для розгадки деяких із фундаментальних таємниць Всесвіту. Вони створюються у високоенергетичних процесах, таких як Великий вибух, зірковий синтез та вибухи наднових. Вивчаючи їх, вчені можуть реконструювати минулі події, що сформували космос. IceCube вже досягла значних успіхів:
- Успішно простежила нейтрино до далекого шутника (галактики з надмасивною чорною діркою).
- Склала карту розподілу матерії в Чумацькому Шляху.
Модернізація та її цілі
Національний науковий фонд США (NSF) профінансував модернізацію, яка включала буріння на понад 1,6 кілометра вглиб антарктичного льоду за три польові сезони (2023–2026 рр.). Шість нових струн включають вдосконалені модулі датчиків з декількома фотосенсорами.
Ця модернізація дозволить вченим:
- Поліпшити вимір коливань нейтрино : Перетворення нейтрино на різні типи, що забезпечує глибше розуміння космічних променів.
- Виявляти більше позапланетних нейтрино : Від наднових та інших високоенергетичних джерел за межами нашої Сонячної системи.
- Калібрувати існуючі дані : Уточнити дані, зібрані протягом останніх 15 років, для ще більшої точності.
Модернізація IceCube – це не просто будівництво більшого детектора; це підвищення нашої здатності чути найслабші сигнали Всесвіту і отримувати уявлення про явища, які інакше залишалися б прихованими.
Модернізація обсерваторії IceCube є значним кроком уперед у фізиці високих енергій, обіцяючи розкрити більше інформації про приховані сили Всесвіту та екстремальні події.
