Beläget på den sydligaste punkten på jorden har det 280 ton, 10 meter breda södra polt-teleskopet hjälpt astronomer att upptäcka naturen av mörk energi och noll på den faktiska massan av neutrino - svårfångade subatomiska partiklar som genomsyrar universum och, tills nyligen ansågs de vara helt utan mätbar massa.
Det NSF-finansierade South Pole Telescope (SPT) är specifikt utformat för att studera hemligheterna om mörk energi, den kraft som påstås driva den oavbrutna (och tydligen fortfarande accelererande) expansionen av universum. Dess observationsförmågor på millimetervågen gör det möjligt för forskare att studera den kosmiska mikrovågsugnbakgrunden (CMB) som genomsyrar natthimlen med det 14 miljarder år gamla ekot av Big Bang.
Täckt av CMB: s intryck finns silhuetter av avlägsna galaxkluster - några av de mest massiva strukturerna som finns i universum. Genom att hitta dessa kluster och kartlägga deras rörelser med SPT kan forskare se hur mörk energi - och neutrino - interagerar med dem.
"Neutrinos är bland de mest rikliga partiklarna i universum," sade Bradford Benson, en experimentell kosmolog vid University of Chicagos Kavli Institute for Cosmological Physics. "Cirka en biljon neutrinoer passerar oss varje sekund, även om du knappast märker dem eftersom de sällan interagerar med 'normal' materia."
Om neutrinoer var särskilt massiva, skulle de ha en effekt på de storskaliga galaxkluster som observerats med SPT. Om de inte hade någon massa skulle det inte ha någon effekt.
SPT-samarbetsgruppens resultat faller emellertid någonstans däremellan.
Trots att endast 100 av de 500 hittills identifierade klustren har undersökts har teamet kunnat placera en ganska tillförlitlig preliminär övre gräns för massan av neutrino - igen, partiklar som en gång hade antagits ha Nej massa.
Tidigare test har också tilldelat en nedre gräns för massan av neutrino, och därmed minskat den förväntade massan av de subatomära partiklarna till mellan 0,05 - 0,28 eV (elektron volt). När SPT-undersökningen är klar förväntar sig teamet att få ett ännu mer säkert resultat av partiklarnas massor.
"Med den fullständiga SPT-datauppsättningen kommer vi att kunna lägga extremt snäva begränsningar på mörk energi och eventuellt bestämma massan på neutrinoerna," sade Benson.
”Vi borde vara mycket nära den noggrannhetsnivå som krävs för att upptäcka neutrino-massorna,” noterade han senare i ett e-postmeddelande till Space Magazine.
Sådana exakta mätningar skulle inte ha varit möjliga utan South Pole Telescope, som har förmågan på grund av dess unika läge att observera en mörk himmel under mycket långa tidsperioder. Antarktis erbjuder även SPT en stabil atmosfär samt mycket låga nivåer av vattenånga som annars kan absorbera svaga millimetervåglängdsignaler.
"South Pole Telescope har visat sig vara en kronjuvel av astrofysisk forskning som utförs av NSF i Antarktis," sade Vladimir Papitashvili, programchef för Antarctic Astrophysics and Geospace Sciences vid NSFs Office of Polar Programs. "Det har producerat ungefär två dussin peer-granskade vetenskapspublikationer sedan teleskopet fick sitt 'första ljus' den 17 februari 2007. SPT är ett mycket fokuserat, välskött och fantastiskt projekt."
Teamets resultat presenterades av Bradford Benson vid American Physical Society-mötet i Atlanta den 1 april.
