Teate, mis on röntgenpildi tegemine: lähete arsti juurde, saate suure masina, ta paneb pliivesti ja röntgenikiired lasevad läbi teie keha, moodustades pildi teie skeleti struktuurist. Noh, kasutades IceCube'i neutriinodetektorit - nagu ka teisi tulemas olevaid neutriinodetektoreid - võib olla võimalik teha midagi väga sarnast sellele, kuid Maale.
Kogu maailma füüsikute ja geoloogide koostöörühm on teinud ettepaneku, et Lõunapooluse neutriinodetektori IceCube ehitamisega peaks olema võimalik saada Maa tuumast väga täpne pilt, kasutades Maa kaudu voolavaid neutriinoid teine pool. Nende hiljutine artikkel on õigustatud Maa sisemise struktuuri kujutamine atmosfääri neutriinidega.
Neutrinood on osakesed, mille mass on väga väike ja mis ei suhtle väga sageli muud tüüpi ainetega. Seal on triljoneid neist juba sel sekundil teie voogesituse kaudu, kuid ärge muretsege: võimalus, et nad saavad suhelda mõne teie keha moodustava prootoniga või neutroniga, on väga-väga väike. Mida suurem on neutriino energia, seda tõenäolisem on see koostoime osakesega, millel on mass. Kui see juhtub, luuakse teiste osakeste kaskaad ja selle reaktsiooni käigus toodetud osake, mida nimetatakse müoniks, on tuvastatav.
Neutrino teleskoobid ei näe välja nagu teie keskmise vaatamise teleskoobid; pigem koosnevad need tohutust ainest, tavaliselt veest või jääst. IceCube on just selline detektor, mis koosneb ühe kuupkilomeetri suurusest jääst lõunapooluse juures. Jääle on paigutatud väikesed strateegiliselt detektorite nöörid, mis registreerivad neutriinoosakeste vastastikmõjudest tekkinud muulide olemasolu. Detektori suur mass suurendab neutriinode ja teiste osakeste vahelise kokkupõrke tõenäosust.
Idee kasutada neutriinosid Maa sisemuse pildistamiseks on olnud juba rohkem kui 25 aastat, kuid IceCube on esimene neutriinoteleskoop, mis suudab tuvastada neutriinoid tuumadest täpse pildi saamiseks vajalike energiate abil.
IceCube'i kasutamine Maa sisemuse vaatamiseks suurendaks meie arusaamist „südamiku-vahevöö üleminekust” - „kus Maa tuum kohtub vahevööga”, kuna see meetod on täpsem kui meetodid, mida kasutatakse praegu selle sisemuse hindamiseks. Maa näeb välja selline.
Wisconsini ülikooli füüsikaosakonna dr Francis Halzen, üks uurimistöö kaasautoreid, väidab, et "me näeme üleminekut" otse "ja mitte järeldada seda mingist kaudsete andmete, näiteks Maakera andmete analüüsist helilained. Meie kaardistamise täpsus on otseses seoses meie nurklihendusega teel, mille neutriino läbib Maa. "
Sarnaselt röntgenograafiaga blokeeritakse tiheda tuuma kaudu ka osa Maa kaudu saabuvaid neutriine - nagu Maa "luustik" -, samas kui vähem tiheda vahevööga voolav vool tuvastatakse autor IceCube.
Ehkki IceCube'i teleskoop on alles ehitamisel, on see juba andmete kogumist alustanud ja täiustab seda alles siis, kui jääle lisatakse rohkem detektoreid.
Dr Halzen ütles: „IceCube'i ebatavaline omadus on see, et töötame selle ehitamise ajal osaliselt juurutatud detektorit. Oleme selle probleemiga seotud andmeid kogunud juba enam kui aasta ja loodame, et käivitame poole detektorist alates selle aasta veebruarist, s.o pärast uut ehitushooaega üle äsja alanud Antarktika suve. ”
Eeldatakse, et pildistamine valmib järgmise 3 kuni 10 aasta jooksul.
Allikas: Arxiv Paper
