Από τη δεκαετία του 1950 και την αρχή του «διαστημικού αγώνα» οι επιστήμονες ήθελαν να ασκήσουν την αστρονομία και τη σωματιδιακή φυσική χρησιμοποιώντας νετρίνα υψηλής ενέργειας. Βαθιά στις παγωμένες ερημικές περιοχές στο Νότιο Πόλο, το πιο ακραίο τηλεσκόπιο στον κόσμο θα αναζητήσει νετρίνα από τις πιο βίαιες αστροφυσικές πηγές του Σύμπαντός μας.
Αυτά τα απίθανα μικροσκοπικά σωματίδια που είναι γνωστά ως νετρίνα παράγονται από τη διάσπαση ραδιενεργών στοιχείων και στοιχειωδών σωματιδίων όπως τα πιόνια. Σε αντίθεση με τα φωτόνια ή τα φορτισμένα σωματίδια, τα νετρίνα προέρχονται από βαθιά μέσα σε εκρηκτικά αστέρια, εκρήξεις ακτίνων γάμμα και κατακλυσμικά φαινόμενα που περιλαμβάνουν μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων και κάνουν το δρόμο τους σε όλο το Σύμπαν μας, αποφεύγοντας τη σύλληψη και τη μελέτη. Τίποτα δεν σταματά ένα νετρίνο… Εκτός αν συντρίψει ένα άτομο στον πάγο.
Όταν το σπάνιο νετρίνο συγκρούεται με ένα άτομο στον εξαιρετικά διαφανή πάγο, παράγει ένα μιόνιο που με τη σειρά του εκπέμπει μπλε φως. Παρατηρώντας αυτόν τον φθορισμό, ο επιστήμονας μπορεί στη συνέχεια να εντοπίσει το μονοπάτι του μιόνιου και με τη σειρά του το νετρίνο. Όμως, αυτό το είδος εργασίας απαιτεί πραγματικά να βλέπεις στο σκοτάδι - απόλυτο σκοτάδι. Χρησιμοποιώντας τη Γη ως τύπο συγκροτήματος οπτικού σωλήνα τηλεσκοπίου, τα νετρίνα μπορούν να εισέλθουν στον Βόρειο Πόλο όπως τα φωτόνια εισέρχονται σε έναν πρωταρχικό αντικειμενικό φακό. Όταν αλληλεπιδρούν με τον καθαρό, μη μολυσμένο πάγο στο Νότιο Πόλο της Γης, μοιάζει πολύ να φτάσετε στη δευτερεύουσα οπτική του τηλεσκοπίου. Η ίδια η Γη, όπως ένας οπτικός σωλήνας, κρατά μακριά τα αδέσποτα φωτόνια και ο φθορισμός που παράγεται με το μιόνιο μπορεί στη συνέχεια να συλλεχθεί και να μελετηθεί.
Ποια είναι λοιπόν η φασαρία για τα νετρίνα; Πείτε το Project IceCube: «Το βασικό κίνητρο είναι να κατανοήσουμε το Σύμπαν μας, συγκεκριμένα τι τροφοδοτεί τους πιο ενεργητικούς κινητήρες στον Κόσμο και τροφοδοτεί τον βομβαρδισμό των κοσμικών ακτίνων στη Γη. Θέλουμε επίσης να κατανοήσουμε τη φύση του Dark Matter. Στο τέλος, τα πράγματα από τα οποία φτιάχουμε είναι μόνο το 4% του αποθέματος του Σύμπαντος, ενώ το Dark Matter είναι 23%. Αυτά είναι κίνητρα που καθοδηγούνται κυρίως από την περιέργεια, από το όνειρο της ανθρωπότητας να κατανοήσει την προέλευσή μας, τη θέση μας στον Κόσμο, και ένα πολύ μέλλον πολύ πέρα από τους ανθρώπινους ορίζοντές μας. "
Εν ολίγοις, το IceCube είναι ένα δροσερό τηλεσκόπιο!
Αυτό το υλικό βασίζεται σε εργασίες που υποστηρίζονται από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών υπό τους Grant Nos. OPP-9980474 (AMANDA) και OPP-0236449 (IceCube), University of Wisconsin-Madison. Φωτογραφία από τον Daan Hubert / NSF
