הממוקם בנקודה הדרומית ביותר בכדור הארץ, טלסקופ הקוטב הדרומי באורך 280 טון, 10 מטרים, עזר לאסטרונומים לפענח את טבע האנרגיה האפלה ואפס את המסה האמיתית של הנייטרינים - חלקיקים תת אטומיים חמקמקים החודרים ביקום, ועד לאחרונה נחשב כליל ללא מסה ניתנת למדידה.
הטלסקופ הדרומי לקוטב הדרומי (SPT) במימון NSF תוכנן במיוחד לחקר סודות האנרגיה האפלה, הכוח שמניע לכאורה את ההתפשטות הבלתי פוסקת (וכנראה שעדיין מאיצה) של היקום. יכולות התצפית שלו בגלי מילימטר מאפשרות למדענים לחקור את הרקע המיקרוגל הקוסמי (CMB) החודר בשמי הלילה עם ההד בן ה -14 מיליארד שנה של המפץ הגדול.
על גבי טביעת ה- CMB מונחות צלליות של צבירי גלקסיות רחוקות - חלק מהמבנים המסיביים ביותר שנוצרו ביקום. על ידי איתור אשכולות אלו ומיפוי תנועותיהם באמצעות ה- SPT, החוקרים יכולים לראות כיצד האנרגיה האפלה - והניוטרינו - מתקיימים איתם.
"נייטרינו הם בין החלקיקים השופעים ביותר ביקום", אמר ברדפורד בנסון, קוסמולוג ניסיוני במכון קבלי לפיזיקה קוסמולוגית באוניברסיטת שיקגו. "בערך שנייה עוברים בנו טריליון נייטרינים אחד, אם כי כמעט ולא הייתם מבחינים בהם מכיוון שהם כמעט ולא מתקשרים עם חומר 'רגיל'."
אם הנייטרינו היה מסיבי במיוחד, יש להם השפעה על אשכולות הגלקסיה הגדולות שנצפו עם ה- SPT. אם לא הייתה להם מסה, לא הייתה השפעה.
עם זאת, תוצאות צוות שיתוף הפעולה של SPT נופלות איפשהו בין לבין.
אף על פי שנבדקו רק 100 מתוך 500 האשכולות שזוהו עד כה, הצוות הצליח להציב גבול עליון ראשוני מהימן למדי על מסת הנייטרינים - שוב, חלקיקים שנחשבו פעם שיש להם לא מסה.
בדיקות קודמות הקצו גם גבול נמוך יותר למסת הנייטרינו, ובכך צמצמו את המסה הצפויה של החלקיקים התת אטומיים ל בין 0.05 - 0.28 eV (וולט אלקטרונים). לאחר סיום סקר ה- SPT, הצוות מצפה לקבל תוצאה בטוחה עוד יותר של המוני החלקיקים.
"עם מערך נתוני ה- SPT המלא נוכל להציב אילוצים הדוקים במיוחד על אנרגיה אפלה ואולי לקבוע את מסת הנייטרינים," אמר בנסון.
"עלינו להיות קרובים מאוד לרמת הדיוק הדרושה לגילוי המוני הנייטרינו," ציין בהמשך בדוא"ל למגזין החלל.
מדידות מדויקות כאלה לא היו אפשריות ללא טלסקופ הקוטב הדרומי, אשר יכולתו עקב מיקומו הייחודי לצפות בשמים אפלים במשך תקופות ארוכות מאוד. אנטארקטיקה מציעה גם ל- SPT אווירה יציבה, כמו גם רמות נמוכות מאוד של אדי מים העלולים לספוג אחרת אותות באורך גל מילימטר.
"טלסקופ הקוטב הדרומי הוכיח את עצמו כיהלום הכתר של מחקר אסטרופיסי שנערך על ידי NSF באנטארקטיקה," אמר ולדימיר פפיטשווילי, מנהל התוכנית לאסטרופיסיקה ומדעי geospace באנטארקטיקה במשרד התוכניות הקוטביות של NSF. "הוא הפיק כשני תריסר פרסומי מדע שנבדקו על ידי עמיתים מאז שהטלסקופ קיבל את 'האור הראשון' שלו ב -17 בפברואר 2007. SPT הוא פרויקט מאוד ממוקד, מנוהל ומדהים."
ממצאי הצוות הוצגו על ידי ברדפורד בנסון בישיבת האגודה האמריקאית לפיזיקה בארה"ב באטלנטה ב -1 באפריל.
