Tja, här är lite första för AWAT, för det här är en berättelse om ett teleskop. Men det är inte ditt genomsnittliga teleskop, som består av en enorm bit antarktisk is med ett mycket stort kosmiskt stråle-muonfilter fäst på baksidan av det, som kallas jorden.
Inleddes 2005, IceCube Neutrino Observatory nu närmar sig färdig med nyligen installerad nyckelkomponent DeepCore. Med DeepCore, Antarktisobservatoriet kan nu observera den södra himlen, liksom den norra himlen.
Neutrino har ingen kostnad och är svagt interaktiva med andra slags ämnen, vilket gör dem svåra att upptäcka. Metoden som används av IceCube och av många andra neutrino detektorer är att leta efter Cherenkov-strålning som, i samband med IceCube, släpps ut när en neutrino interagerar med en isatom som skapar en kraftigt laddad partikel, till exempel en elektron eller en muon - som skjuter av med en hastighet större än ljusets hastighet, åtminstone större än ljusets hastighet i is.
Fördelen med att använda Antarktis is som en neutrino detektor är att den finns i stora volymer och tusentals år av sedimentär komprimering har pressat de flesta föroreningar ur den, vilket gör det till ett mycket tätt, konsekvent och transparent medium. Så, inte bara kan du se de små blixtarna från Cherenkov-strålning, utan du kan också göra pålitliga förutsägelser om banan och energinivån för neutrino som orsakade varje liten blixt.
Strukturen för IceCube innehåller strängar av jämnt fördelade Cherenkov-detektorer i basketstorlek som sänks ned i isen genom borrhål till djup på nästan 2,5 kilometer. De DeepCore komponenten är en mer kompakt serie detektorer, placerade i den klaraste isen djupt inuti IceCube, utformad för att öka känsligheten hos IceCube för neutrinoenergier mindre än 1 TeV.
Före DeepCore som avslutad var det bara möjligt att noggrant mäta effekterna av uppåtgående neutrinoer - det vill säga neutrinoer som redan hade passerat jorden och, om de hade kosmiskt ursprung, faktiskt hade kommit från den norra himlen. Alla nedåtgående rörelser från den södra himlen försvann i brus skapat av kosmiska strålmuoner som kan penetrera IceCube, skapar sin egen Cherenkov-strålning utan att neutrinoer är inblandade.
Men med den större känsligheten som erbjuds av DeepCore, i kombination med IceTop, som är en uppsättning ytnivån Cherenkov-detektorer som kan skilja externa muoner som kommer in från ytan, det är nu möjligt för IceCube att också göra neutrinoobservationer av södra himlen.
Isbitar Det viktigaste vetenskapliga målet är att identifiera neutrino-punktkällor på himlen, som kan inkludera supernova- och gammastrålningsutbrott. Neutrino spekuleras för att stå för 99% av energiförsörjningen av en typ 2-supernova - vilket tyder på att vi kanske saknar mycket information när vi bara fokuserar på den elektromagnetiska strålningen som släpps ut.
Det spekuleras också i det IceCube kan ge indirekt bevis på mörk materia. Tanken är att om någon mörk materia fångades i solens centrum, skulle den förstöras av den extrema gravitationskompression som finns där. En sådan händelse borde ge en plötslig spräng av neutrinoer med hög energi, oberoende av den normala neutrinoutgången som är resultatet av solfusionsreaktioner. Det är en lång kedja av antaganden för att få indirekt bevis på något, men vi får se.
