Alates 1950ndatest ja “kosmosevõistluse” algusest on teadlased soovinud astronoomiat ja osakeste füüsikat harjutada, kasutades suure energiaga neutriinoid. Lõunapooluse külmunud tühermaadel otsib maailma kõige ekstreemsem teleskoop meie Universumi vägivaldseimatest astrofüüsikalistest allikatest neutriine.
Need võimatult pisikesed osakesed, mida tuntakse neutriinodena, tekivad radioaktiivsete elementide ja elementaarsete osakeste, näiteks pioonide, lagunemise tagajärjel. Erinevalt footonitest või laetud osakestest pärinevad neutriinod sügavatest plahvatusohtlikest tähtedest, gammakiirguse purunemistest ja kataklüsmilistest nähtustest, mis hõlmavad mustaid auke ja neutronitähti, ning on teel kogu meie universumisse, tingides püüdmise ja uurimise. Miski ei peata neutriino… Kui see ei jää jäässe aatomiks.
Kui haruldane neutriino põrkub üliläbipaistvas jääs oleva aatomiga, tekitab see müooni, mis omakorda kiirgab sinist valgust. Seda fluorestsentsi jälgides saab teadlane tuvastada müoni tee ja omakorda neutriino raja. Kuid selline töö nõuab tõesti pimedas nägemist - täiesti pimedat. Kasutades maad teleskoobi optilise torude koosseisuna, võivad neutriinod siseneda põhjapoolusele just siis, kui footonid sisenevad primaarsesse objektiivi. Kui nad suhelda Maa lõunapooluse puhta ja saastamata jääga, on see palju nagu teleskoobi sekundaaroptika juurde jõudmine. Maa ise, nagu optiline toru, hoiab kogu aeg hajuvaid footoneid ning seejärel saab müoniga tekitatud fluorestsentsi koguda ja uurida.
Mis on kõik rahutus neutriinode pärast? Öelge projekti IceCube kohta: „Põhiline motivatsioon on mõista meie universumit, täpsemalt seda, mis annab kosmoses kõige energilisemad mootorid ja mis õhutab kosmiliste kiirte pommitamist Maale. Samuti tahame mõista Dark Matter olemust. Lõpuks on asjad, millest me oleme valmistatud, vaid 4% Universumi varudest, samas kui Dark Matter on 23%. Need on motivatsioonid, mis on peamiselt ajendatud uudishimust, inimkonna unistusest mõista meie päritolu, meie kohta kosmoses ja kaugesse tulevikku, mis on palju väljaspool meie inimlikku silmaringi. ”
Lühidalt öeldes on IceCube üks lahe teleskoop!
See materjal põhineb tööl, mida toetab Riiklik Teadusfond toetuste nr OPP-9980474 (AMANDA) ja OPP-0236449 (IceCube) kaudu, Wisconsini-Madisoni ülikool. Foto autor Daan Hubert / NSF
