Nou, hier is een primeur voor AWAT, omdat dit is een verhaal over een telescoop. Maar het is geen doorsnee telescoop, het bestaat uit een enorm stuk Antarctisch ijs met een zeer groot muonfilter van de kosmische straling aan de achterkant ervan, dat de aarde wordt genoemd.
Begonnen in 2005, de Observatorium van IceCube Neutrino nadert nu zijn voltooiing met de recente installatie van een belangrijk onderdeel DeepCore. Met DeepCorekan het Antarctische observatorium nu zowel de zuidelijke hemel als de noordelijke hemel waarnemen.
Neutrino's hebben geen kosten en zijn zwak interactief met andere soorten materie, waardoor ze moeilijk te detecteren zijn. De methode gebruikt door Ijsblokje en door veel andere neutrinodetectoren is het zoeken naar Cherenkov-straling die, in de context van Ijsblokje, wordt uitgezonden wanneer een neutrino een interactie aangaat met een ijsatoom, waardoor een sterk bekrachtigd geladen deeltje ontstaat, zoals een elektron of een muon - dat wegschiet met een snelheid die groter is dan de lichtsnelheid, althans groter dan de lichtsnelheid in ijs.
Het voordeel van het gebruik van Antarctisch ijs als neutrinodetector is dat het in grote hoeveelheden beschikbaar is en dat duizenden jaren sedimentaire compressie de meeste onzuiverheden eruit heeft geperst, waardoor het een zeer dicht, consistent en transparant medium is. Je kunt dus niet alleen de kleine flitsen van Cherenkov-straling zien, maar je kunt ook betrouwbare voorspellingen doen over het traject en het energieniveau van de neutrino die elke kleine flits veroorzaakte.
De structuur van Ijsblokje bevat snaren van gelijkmatig verdeelde Cherenkov-detectoren van basketbalformaat die in het ijs zijn neergelaten door boorgaten tot een diepte van bijna 2,5 kilometer. De DeepCore component is een compactere reeks detectoren, gepositioneerd in het helderste ijs diep van binnen Ijsblokje, ontworpen om de gevoeligheid van Ijsblokje voor neutrino-energieën van minder dan 1 TeV.
Vóór DeepCore toen het klaar was, was het alleen haalbaar om de effecten van opwaarts bewegende neutrino's nauwkeurig te meten - dat wil zeggen, neutrino's die al door de aarde waren gegaan en, als ze van kosmische oorsprong waren, eigenlijk uit de noordelijke hemel kwamen. Alle neerwaarts bewegende neutrino's uit de zuidelijke hemel gingen verloren in ruis die werd veroorzaakt door kosmische-straalmuonen die kunnen doordringen Ijsblokje, waardoor hun eigen Cherenkov-straling ontstaat zonder dat er neutrino's bij betrokken zijn.
Echter, met de grotere gevoeligheid die wordt geboden door DeepCore, gekoppeld aan IceTop, wat een set Cherenkov-detectoren op het oppervlak is die externe muonen kunnen onderscheiden die vanaf het oppervlak binnenkomen, is het nu mogelijk voor Ijsblokje om ook neutrino-waarnemingen van de zuidelijke hemel te doen.
Ijsblokjes het belangrijkste wetenschappelijke doel is het identificeren van neutrinopuntbronnen in de lucht, waaronder mogelijk supernova- en gammastraaluitbarstingen. Er wordt gespeculeerd dat neutrino's 99% van de energievrijgave van een type 2-supernova voor hun rekening nemen - wat suggereert dat we mogelijk veel informatie missen als we ons alleen concentreren op de elektromagnetische straling die wordt uitgezonden.
Dat wordt ook gespeculeerd Ijsblokje kan indirect bewijs leveren van donkere materie. De gedachte is dat als sommige donkere materie in het centrum van de zon zou worden gevangen, deze zou worden vernietigd door de daar aanwezige extreme zwaartekrachtcompressie. Een dergelijke gebeurtenis zou een plotselinge uitbarsting van neutrino's met hoge energie moeten veroorzaken, onafhankelijk van de normale output van neutrino's als gevolg van zonnefusiereacties. Dat is een lange reeks veronderstellingen om indirect iets te bewijzen, maar we zullen zien.
