מאז שנות החמישים ותחילת "מרוץ החלל" מדענים רצו לתרגל אסטרונומיה ופיזיקת חלקיקים באמצעות נייטרינו בעל אנרגיה גבוהה. עמוק בתוך השממה הקפואה בקוטב הדרומי, הטלסקופ הקיצוני ביותר בעולם יחפש נייטרינו מהמקורות האסטרופיזיים האלימים ביותר ביקום שלנו.
אותם חלקיקים זעירים בלתי אפשריים המכונים נייטרינים מופקים על ידי ריקבון של יסודות רדיואקטיביים וחלקיקים אלמנטריים כמו פיונים. שלא כמו פוטונים או חלקיקים טעונים, נייטרינים מקורם בעומקם בתוך כוכבים מתפוצצים, התפרצויות קרני גאמה ותופעות קטקוממיות בהן מעורבים חורים שחורים וכוכבי נויטרונים ועושים דרכם ברחבי היקום שלנו, מחמקים את הלכידה והלימוד. שום דבר לא עוצר נייטרינו ... אלא אם כן הוא מתרסק לאטום בקרח.
כאשר הנייטרינו הנדיר מתנגש עם אטום בקרח השקוף האולטרה, הוא מייצר מואון שבתורו מקרין אור כחול. על ידי התבוננות בקרינה זו, המדען יכול לאחר מכן לאתר את דרכו של המואון ובתורו את דרכו של הנייטרינו. אבל, עבודה מסוג זה באמת מחייבת לראות בחושך - חושך מוחלט. על ידי שימוש בכדור הארץ כסוג של מכלול צינורות אופטיים טלסקופיים, נייטרינים יכולים להיכנס לקוטב הצפוני בדיוק כשפוטונים נכנסים לעדשה אובייקטיבית ראשונית. כאשר הם מקיימים אינטראקציה עם הקרח הטהור והלא-מזוהם בקוטב הדרומי של כדור הארץ, זה הרבה כמו להגיע לאופטיקה המשנית של הטלסקופ. כדור הארץ עצמו, כמו צינור אופטי, שומר על פוטונים תועים מרוחקים ואז ניתן לאסוף וללמד את הקרינה המיוצרת עם המואון.
אז מה כל המהומה בנוטרינו? תגיד IceCube של הפרויקט: "המוטיבציה הבסיסית היא להבין את היקום שלנו, ספציפית מה מכריח את המנועים האנרגטיים ביותר בקוסמוס ומדלק את הפצצת הקרניים הקוסמיות על כדור הארץ. אנו רוצים גם להבין את טיבו של Dark Matter. בסופו של דבר, הדברים שממנו אנחנו עשויים הם רק 4% מהמלאי של היקום, ואילו Dark Matter הוא 23%. אלה מוטיבציות המונעות באופן דומיננטי על ידי סקרנות, על ידי החלום של האנושות להבין את מקורותינו, את מקומנו בקוסמוס, ועתיד רחוק הרבה מעבר לאופק האנושי שלנו. "
בקיצור, IceCube הוא טלסקופ מגניב אחד!
חומר זה מבוסס על עבודה הנתמכת על ידי קרן המדע הלאומית תחת גרנט מספרים OPP-9980474 (AMANDA) ו- OPP-0236449 (IceCube), אוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון. צילום: דאן הוברט / NSF
