Egy óriás jégkocka segíti a világegyetem kutatását

A létesítmény működéséről Jenni Adams, az új-zélandi Canterbury Egyetem docense számolt be a melbourne-i részecskefizikai világkonferencia, az ICHEP (International Conference on High Energy Physics) keddi ülésén.A neutrínó a könnyű elemi részecskék egyik fajtája; elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy a neutrínó rendkívül "közömbös" az anyaggal szemben, igen kicsi a kölcsönhatás (ütközési hatás), ennél fogva egy fényév vastagságú ólomfalon a neutrínóknak mintegy fele haladna át.A tízéves munkával megépített neutrínó-detektor 2400 méter mélységben van az antarktiszi jégben. Fő alkatrésze az egy köbkilométeres jégkocka, amelybe forró vizes fúrással egyenletes rácsszerkezet mentén építették be a fénydetektorokat. A 2010 decemberében átadott obszervatórium feladata az, hogy megfigyelje a felrobbanó csillagok (szupernóvák) által kibocsátott és csaknem a fény sebességével száguldó neutrínókat."Közömbösségük" miatt igen nehéz észlelni a neutrínókat. "Felemelt ujjunkon keresztül másodpercenként sok százmilliárd, a Napból származó neutrínó száguld át, mégis nehéz őket detektálni" - hangsúlyozta Jenni Adams.A "jégkocka" működési elvét ismertetve elmondta, hogy a mindenütt jelenlévő neutrínóknak a jégen való áthaladása során töltött részecskék képződnek. Az IceCube az úgynevezett Cserenkov-sugárzást képes detektálni, amely akkor jön létre, ha egy elektromosan töltött részecske egy átlátszó közegben gyorsabban halad, mint a fény. (Csak a vákuumbeli fénysebességet nem lehet túllépni.) A töltött részecske polarizálja az átlátszó anyag molekuláit, amelyek gyorsan visszatérnek az alapállapotukba és közben fotonokat bocsátanak ki, ezeket detektálják. A jég ugyanakkor megvédi a neutrínó-detektort a káros sugárzástól."Amennyiben egy szupernóva a galaxisunkban robbanna fel, több száz neutrínót is detektálhatnánk az IceCube segítségével. Nem észlelhetjük őket egyenként, de az egész detektor úgy nézne ki, mint egy nagyszabású tűzijáték" - hangsúlyozta Jenni Adams. A részecskék észlelése azért fontos, hogy megismerjék eredetüket, származási helyüket, utóbbi viszont sokat elárulhat a világegyetem történéseiről, különösen az univerzum láthatatlan részében, a sötét anyagban zajló folyamatokról. Az IceCube megépítése előtt a tudósoknak csupán 14 neutrínót sikerült észlelniük, a "jégkockával" több százat és már épül a Földközi-tengerben az európai mélytengeri neutrínó-teleszkóp, a KM3NeT is.