После двух десятилетий планирования крупнейшая нейтринная обсерватория мира практически готова и к декабрю 2010 года ученые планируют ее открытие. Именованная как IceCube, она будет состоять из 5160 оптических датчиков, встроенных в один кубический километр шельфа антарктического льда (одна из крупнейших таких обсерваторий японская Суперкамиоканде расположенная в Альпах имеет размеры всего 40 кубических метров). Главная цель IceCube являет собой установить раз и навсегда источник космических лучей.
«Почти через сто лет после их открытия, мы еще не знаем, откуда происходят наиболее энергичные частицы ударяющие Землю и как получить их невероятную энергию», говорит профессор физики Francis Halzen из Университета штата Висконсин в Мэдисоне.
Нейтрино являются вторыми из наиболее распространенных частиц во Вселенной, после фотонов, а создаются они при радиоактивном распаде частицы. В результате бурных космических событий, таких как создание супер-новой (звездная эволюция) и всплесков гамма-излучения, появляются энергетические потоки нейтрино. Нейтрино не имеют электрического заряда и, имея крайне небольшую массу, они обычно проходят беспрепятственно через вещество, поэтому они часто не дают о себе знать. Иногда, нейтрино может нанести удар по ядру атома, при котором происходит создание частиц называющихся мюона (тяжелые электроны). Когда это происходит, мюона излучает голубой свет.
На IceCube оптические датчики будут производить мониторинг кубического километра льда в попытке обнаружения голубых вспышек, возникающих при столкновении нейтрино с атомами льда. Наблюдая в результате возникновение мюонов, ученые смогут определить направление, откуда прибывает нейтрино, который наряду с космическими лучами попадает на Землю.
Антарктический лед идеально подходит для проведения такого исследования, поскольку это исключительно чистый, четкий и свободный от радиоактивности материал. Синий свет от мюона может путешествовать по нему на расстояние 100 метров (328 футов), что даст возможность детального изучения.
Хотя большая часть обнаруженных мюонов будут проходить с нейтрино, возникших не в глубоком космосе, а лишь в атмосфере над обсерваторией, то для фильтрации по-настоящему космических нейтрино, обсерватория будет искать специально те мюоны, которые по своему направлению (источнику возникновения) указывают, что их нейтрино пришли именно с космоса.
Проект IceCube является результатом сотрудничества более чем 35 международных научно-исследовательских учреждений под руководством Университета штата Висконсин, США. Стоимость проекта оценивается в $ 271 миллион.
Представляем несколько видеосюжетов о проекте IceCube и его целях.
