منذ الخمسينيات وبداية "سباق الفضاء" ، أراد العلماء ممارسة علم الفلك وفيزياء الجسيمات باستخدام النيوترينوات عالية الطاقة. في أعماق الأراضي المتجمدة عند القطب الجنوبي ، سيبحث التلسكوب الأكثر تطرفًا في العالم عن النيوترينوات من أكثر مصادر الفيزياء الفلكية عنفًا في الكون.
يتم إنتاج هذه الجسيمات الدقيقة المستحيلة المعروفة باسم النيوترينوات من خلال انحلال العناصر المشعة والجسيمات الأولية مثل البيونات. على عكس الفوتونات أو الجسيمات المشحونة ، تنشأ النيوترينوات من أعماق النجوم المتفجرة ، وانفجارات أشعة غاما ، وظواهر كارثية تنطوي على ثقوب سوداء ونجوم نيوترونية وتشق طريقها في جميع أنحاء الكون ، مستعصية على الالتقاط والدراسة. لا شيء يوقف النيوترينو ... إلا إذا اصطدم بذرة في الجليد.
عندما يصطدم النيوترينو النادر بذرة في الجليد شديد الشفافية ، فإنه ينتج الميون الذي يشع بدوره الضوء الأزرق. من خلال ملاحظة هذا الفلورسنت ، يمكن للعالم بعد ذلك اكتشاف مسار الميون وبدوره مسار النيوترينو. لكن هذا النوع من العمل يتطلب حقًا الرؤية في الظلام - الظلام التام. باستخدام الأرض كنوع من تجميع الأنبوب البصري للتلسكوب ، يمكن للنيوترينو الدخول إلى القطب الشمالي تمامًا كما تدخل الفوتونات في عدسة موضوعية أساسية. عندما يتفاعلون مع الجليد النقي غير الملوث في القطب الجنوبي للأرض ، فإنه يشبه إلى حد كبير الوصول إلى البصري الثانوي للتلسكوب. تحافظ الأرض نفسها ، مثل الأنبوب البصري ، على الفوتونات الضالة بعيدًا ويمكن بعد ذلك جمع ودراسة الفلورة الناتجة عن الميون.
ما كل هذه الضجة حول النيوترينو؟ قل Project IceCube: "الدافع الأساسي هو فهم كوننا ، على وجه التحديد ما الذي يشغل المحركات الأكثر نشاطًا في الكون ويغذي قصف الأشعة الكونية على الأرض. نريد أيضًا أن نفهم طبيعة المادة المظلمة. في النهاية ، الأشياء التي صنعنا منها هي 4٪ فقط من مخزون الكون ، في حين أن المادة المظلمة 23٪. هذه هي الدوافع التي يقودها الفضول في الغالب ، وحلم البشرية لفهم أصولنا ، ومكاننا في الكون ، ومستقبل بعيد بكثير عن آفاقنا البشرية ".
باختصار ، IceCube هو تلسكوب رائع!
تستند هذه المواد إلى العمل المدعوم من قبل مؤسسة العلوم الوطنية بموجب Grant Nos. OPP-9980474 (AMANDA) و OPP-0236449 (IceCube) ، جامعة ويسكونسن-ماديسون. تصوير دان هوبرت / جبهة الخلاص الوطني
