Bueno, aquí hay un poco de AWAT, porque esto es Una historia sobre un telescopio. Pero no es el telescopio promedio, ya que está compuesto por una gran porción de hielo antártico con un filtro de muones de rayos cósmicos muy grande conectado a la parte posterior, que se llama la Tierra.
Comenzado en 2005, el Observatorio de neutrinos IceCube ahora se acerca la finalización con la instalación reciente de un componente clave DeepCore. Con DeepCore, el observatorio antártico ahora puede observar el cielo del sur, así como el cielo del norte.
Los neutrinos no tienen carga y son débilmente interactivos con otros tipos de materia, lo que los hace difíciles de detectar. El método empleado por Cubo de hielo y por muchos otros detectores de neutrinos es buscar radiación de Cherenkov que, en el contexto de Cubo de hielo, se emite cuando un neutrino interactúa con un átomo de hielo creando una partícula cargada altamente energizada, como un electrón o un muón, que se dispara a una velocidad mayor que la velocidad de la luz, al menos mayor que la velocidad de la luz en el hielo.
La ventaja de usar hielo antártico como detector de neutrinos es que está disponible en grandes volúmenes y miles de años de compresión sedimentaria le han exprimido la mayoría de las impurezas, convirtiéndolo en un medio muy denso, consistente y transparente. Entonces, no solo puede ver los pequeños destellos de la radiación de Cherenkov, sino que también puede hacer predicciones confiables sobre la trayectoria y el nivel de energía del neutrino que causó cada pequeño destello.
La estructura de Cubo de hielo incorpora cuerdas de detectores Cherenkov del tamaño de una pelota de baloncesto espaciados de manera uniforme que se sumergen en el hielo a través de perforaciones hasta profundidades de casi 2.5 kilómetros. los DeepCore El componente es un conjunto más compacto de detectores, ubicados en el hielo más claro en el interior Cubo de hielo, diseñado para mejorar la sensibilidad de Cubo de hielo para energías de neutrinos inferiores a 1 TeV.
Antes de DeepCore Una vez terminado, solo era factible medir con precisión los efectos de los neutrinos que se mueven hacia arriba, es decir, los neutrinos que ya habían pasado por la Tierra y, si eran de origen cósmico, en realidad provenían del cielo del norte. Los neutrinos que se mueven hacia abajo desde el cielo del sur se perdieron en el ruido creado por los muones de rayos cósmicos que pueden penetrar Cubo de hielo, creando su propia radiación Cherenkov sin la participación de neutrinos.
Sin embargo, con la mayor sensibilidad que ofrece DeepCore, junto con IceTop, que es un conjunto de detectores de Cherenkov a nivel de superficie capaces de diferenciar muones externos que ingresan desde la superficie, ahora es posible Cubo de hielo para hacer observaciones de neutrinos del cielo del sur también.
Cubos de hielo El objetivo científico clave es identificar las fuentes puntuales de neutrinos en el cielo, que pueden incluir explosiones de supernova y rayos gamma. Se especula que los neutrinos representan el 99% de la liberación de energía de una supernova Tipo 2, lo que sugiere que podríamos estar perdiendo mucha información cuando nos centramos en la radiación electromagnética que se emite.
También se especula que Cubo de hielo podría proporcionar evidencia indirecta de materia oscura. La idea es que si algo de materia oscura quedara atrapada en el centro del Sol, sería aniquilada por la compresión gravitacional extrema presente allí. Tal evento debería producir una explosión repentina de neutrinos de alta energía, independiente de la producción normal de neutrinos resultante de las reacciones de fusión solar. Esa es una larga cadena de suposiciones para obtener evidencia indirecta de algo, pero ya veremos.
