กล้องโทรทรรศน์นิวตริโนที่ใหญ่ที่สุดในโลก - ทำจากลูกบาศก์น้ำแข็งขนาดยักษ์ที่ขั้วโลกใต้ - มุ่งเป้าไปที่การตรวจจับอนุภาค subatomic ที่เดินทางใกล้ความเร็วของแสงเสร็จสิ้นนักวิจัยประกาศในวันนี้ (20 ธันวาคม)
การก่อสร้างหอสังเกตการณ์ Neutrino Icecube สิ้นสุดวันที่ 18 ธันวาคม (เวลานิวซีแลนด์) แม้ว่าจะได้รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับอนุภาคเล็ก ๆ มาหลายปีแล้ว
นิวตริโนเป็นอนุภาคย่อยอะตอมที่เดินทางใกล้ความเร็วของแสง นิวตริโนบางแห่งมาจากดวงอาทิตย์ในขณะที่คนอื่นมาจากรังสีคอสมิกการโต้ตอบกับบรรยากาศของโลกและแหล่งดาราศาสตร์เช่นดาวระเบิดในทางช้างเผือกและกาแลคซีห่างไกลอื่น ๆ
Neutrinos หลายล้านล้านลำไหลผ่านร่างกายของคุณในช่วงเวลาใดก็ตาม แต่พวกเขาไม่ค่อยมีปฏิสัมพันธ์กับสสารปกติ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงนำเสนอการสอบสวนที่ไม่เหมือนใครในกระบวนการที่มีความรุนแรงที่สุดในจักรวาลที่เกี่ยวข้องกับดาวนิวตรอนและหลุมดำ พวกเขาอาจเปิดเผยข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสสารมืดสารที่มองไม่เห็นที่นักฟิสิกส์คิดว่าเป็นเรื่องส่วนใหญ่ในจักรวาล
การตรวจจับอนุภาค subatomic
แต่นิวตริโนนั้นยากที่จะจับได้ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงใช้น้ำแข็งและจำนวนมากเพื่อดูนิวตริโนที่หายากซึ่งชนเข้ากับอะตอมตัวใดตัวหนึ่งที่สร้างโมเลกุลของน้ำแข็งน้ำ
กล้องโทรทรรศน์ยักษ์ถูกสร้างขึ้นในน้ำแข็งของที่ราบสูงแอนตาร์กติกที่ขั้วโลกใต้- การยืดครั้งสุดท้ายของการก่อสร้างจบลงด้วยการขุดเจาะของ 86 หลุมสุดท้ายสำหรับเซ็นเซอร์ออปติคัล 5,160 ที่ติดตั้งเพื่อสร้างเครื่องตรวจจับหลัก
เซ็นเซอร์และเครื่องตรวจจับดังกล่าวจะดู MUON ซึ่งเป็นอนุภาคที่สร้างขึ้นจากการชนกันของนิวตริโน-เทปอะตอม ในน้ำแข็งที่โปร่งใสเป็นพิเศษที่มีอยู่ที่ระดับความลึกดังกล่าว Muon จะแผ่แสงสีน้ำเงินซึ่งตรวจพบโดยเซ็นเซอร์ออปติคัลของ Icecube มูอนรักษาทิศทางของนิวตริโนดั้งเดิมและชี้ให้เห็นกลับไปที่แหล่งจักรวาล
ขนาดของหอดูดาว - น้ำแข็งลูกบาศก์กิโลเมตร - มีความสำคัญเนื่องจากเพิ่มจำนวนการชนที่อาจเกิดขึ้นที่สามารถสังเกตได้ นอกจากนี้ประเภทของน้ำแข็งที่ขั้วโลกใต้เหมาะสำหรับการตรวจจับการชนที่หายาก น้ำแข็งส่วนใหญ่มีฟองอากาศและกระเป๋าอื่น ๆ ที่จะบิดเบือนการวัด
แต่ที่ขั้วโลกใต้มันเป็นธารน้ำแข็งยักษ์ที่ประกอบด้วยน้ำแข็งน้ำเกือบทั้งหมด น้ำแข็งที่มีแรงกดดันอย่างรุนแรงและเมื่อหิมะตกมากขึ้นเรื่อย ๆ น้ำแข็งก็ถูกบีบจนบริสุทธิ์ที่สุด นั่นหมายถึงการโหลดของอะตอมภายในน้ำแข็งเพื่อเพิ่มโอกาสในการชน -สภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่สุดในโลก]
มันถูกสร้างขึ้นอย่างไร
การฝึกซ้อมน้ำร้อน 4.8 เมกะวัตต์ที่สามารถเจาะได้มากกว่า 1.2 ไมล์ (2 กิโลเมตร) ลงในน้ำแข็งในเวลาน้อยกว่าสองวันถูกนำมาใช้เพื่อสร้างหอดูดาว หลังจากสว่านน้ำร้อนเบื่อผ่านแผ่นน้ำแข็งคนงานลดเซ็นเซอร์ออปติคัลลงบนสายเคเบิลที่ระดับความลึกระหว่าง 4,757 ถึง 8,038 ฟุต (1,450 และ 2,450 เมตร) น้ำแข็งที่ระดับความลึกเหล่านี้มืดและโปร่งใสมาก
สายเคเบิลแต่ละสายมีเซ็นเซอร์ 60 ตัวที่ระดับความลึก 86 Strings ประกอบขึ้นเป็นเครื่องตรวจจับ Icecube หลัก นอกจากนี้เซ็นเซอร์อีกสี่ตัวนั่งอยู่ด้านบนของน้ำแข็งเหนือแต่ละสตริงซึ่งเป็นอาร์เรย์ Icetop อาร์เรย์ Icetop รวมกับเครื่องตรวจจับ Icecube เป็นหอดูดาว Icecube ซึ่งเซ็นเซอร์บันทึกการโต้ตอบของนิวตริโน
ซึ่งแตกต่างจากโครงการวิทยาศาสตร์ขนาดใหญ่จำนวนมาก Icecube เริ่มบันทึกข้อมูลก่อนที่การก่อสร้างจะเสร็จสมบูรณ์ ในแต่ละปีนับตั้งแต่ปี 2548 หลังจากฤดูกาลการปรับใช้ครั้งแรกการกำหนดค่าใหม่ของสตริงเซ็นเซอร์เริ่มใช้ข้อมูล ในแต่ละปีเมื่อเครื่องตรวจจับเพิ่มขึ้นข้อมูลที่ดีขึ้นและดีขึ้นมาจากขั้วโลกใต้ไปยังคลังข้อมูลที่มหาวิทยาลัยวิสคอนซินและทั่วโลกที่นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์พวกเขา
“ แม้ในขั้นตอนที่ท้าทายของโครงการเราได้ตีพิมพ์ผลลัพธ์เกี่ยวกับการค้นหาสสารมืดและพบรูปแบบที่น่าสนใจในทิศทางการมาถึงของรังสีคอสมิคแล้ว Icecube ได้ขยายการวัดของลำแสงนิวตริโนในบรรยากาศไปจนถึงพลังงานที่เกิน 100 TEV "ด้วยความสำเร็จของ Icecube เรากำลังเดินทางไปถึงระดับความไวที่อาจทำให้เราเห็นนิวตริโนจากแหล่งที่อยู่เหนือดวงอาทิตย์"
ความสำเร็จของหอดูดาวทำให้โครงการวิทยาศาสตร์ข้ามชาติที่มีความทะเยอทะยานและซับซ้อน มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติบริจาคเงิน 242 ล้านดอลลาร์ต่อต้นทุนโครงการทั้งหมด 279 ล้านดอลลาร์ มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสันเป็นสถาบันนำของสหรัฐอเมริกาสำหรับโครงการ
- สถานที่ที่หนาวที่สุดบนโลก
- เหนือกับขั้วโลกใต้: 10 ความแตกต่างป่า
- Twisted Physics: 7 การค้นพบที่น่าเหลือเชื่อเมื่อเร็ว ๆ นี้
