Телескоп IceCube занимает около кубического километра, однако на поверхности видна лишь небольшая станция. Основная часть прибора находится под ногами исследователей — внутри древнего льда Южного полюса.
2. Зачем нужен такой огромный прибор?
Нейтрино крайне редко взаимодействуют с обычным веществом. Маленький детектор может годами ждать достаточно энергичного события. Поэтому физики увеличили наблюдаемый объём до кубического километра.
Разумеется, учёные не вырезали из ледника гигантский куб. В пробурённые горячей водой скважины опустили длинные гирлянды со светочувствительными модулями. Вода снова замёрзла, и датчики остались внутри прозрачного ледяного массива.
3. Как лёд помогает увидеть невидимое?
Иногда нейтрино сталкивается с атомным ядром и создаёт заряженную частицу. В прозрачной среде она порождает короткую вспышку черенковского света. Сотни датчиков фиксируют фотоны с небольшими различиями во времени.
Компьютер сопоставляет показания и восстанавливает траекторию частицы. Если событие пришло снизу, оно перед этим прошло сквозь Землю. Наша планета в таком случае работает как фильтр, задерживающий большую часть посторонних частиц.
4. Почему именно Южный полюс?
Глубокий антарктический лёд очень старый, тёмный и относительно прозрачный. Там нет солнечного света, автомобильных фар и большинства источников человеческого шума.
Станция на Южном полюсе уже имела инфраструктуру, необходимую для сложного эксперимента. Правда, обслуживать оборудование при экстремальном холоде непросто. А заменить модуль, замёрзший на двухкилометровой глубине, практически невозможно, поэтому надёжность требовалась исключительная.
5. Что говорит наука
Подтверждено, что IceCube регистрирует атмосферные и астрофизические нейтрино. Прибор состоит из более чем пяти тысяч оптических модулей, размещённых в антарктическом льду. Его данные открыли возможность изучать Вселенную не только по свету, но и по частицам.
Наиболее вероятным источником многих самых энергичных событий считаются космические ускорители около чёрных дыр и гибнущих звёзд. Для уверенной идентификации учёные сравнивают данные IceCube с наблюдениями обычных телескопов.
6. Итог
Итак, телескоп построили во льду потому, что Антарктида сама предоставила ему огромный прозрачный экран и защиту от помех. Иногда лучший строительный материал для научного прибора уже лежит на месте несколько сотен тысяч лет.
Поделитесь мнением: ожидали ли вы, что телескоп может смотреть сквозь Землю?