Desde a década de 1950 e o início da "corrida espacial", os cientistas queriam praticar astronomia e física de partículas usando neutrinos de alta energia. Nas profundezas das terras congeladas do Polo Sul, o telescópio mais extremo do mundo procurará neutrinos das fontes astrofísicas mais violentas do nosso Universo.
Essas partículas impossivelmente minúsculas conhecidas como neutrinos são produzidas pela decomposição de elementos radioativos e partículas elementares como os pions. Ao contrário dos fótons ou partículas carregadas, os neutrinos originam-se de estrelas que explodem no interior, explosões de raios gama e fenômenos cataclísmicos envolvendo buracos negros e estrelas de nêutrons e percorrem o nosso Universo, escapando à captura e ao estudo. Nada impede um neutrino ... A menos que colidir com um átomo no gelo.
Quando o neutrino raro colide com um átomo no gelo ultra-transparente, produz um múon que por sua vez irradia luz azul. Ao observar essa fluorescência, o cientista pode detectar o caminho do múon e, por sua vez, o caminho do neutrino. Mas, esse tipo de trabalho realmente exige ver no escuro - total escuridão. Ao usar a Terra como um tipo de conjunto de tubo óptico de telescópio, os neutrinos podem entrar no Polo Norte, assim como os fótons entram em uma lente objetiva primária. Quando eles interagem com o gelo puro e não contaminado no Pólo Sul da Terra, é como chegar à óptica secundária de um telescópio. A própria Terra, como um tubo óptico, mantém os fótons dispersos e a fluorescência produzida com o múon pode ser coletada e estudada.
Então, qual é o barulho dos neutrinos? Diga o Projeto IceCube: “A motivação básica é entender o nosso Universo, especificamente o que aciona os motores mais energéticos do cosmos e alimenta o bombardeio dos raios cósmicos para a Terra. Também queremos entender a natureza da matéria escura. No final, o material a partir do qual somos feitos é apenas 4% do inventário do Universo, enquanto Dark Matter é 23%. Essas são motivações dominadas pela curiosidade, pelo sonho da humanidade de entender nossas origens, nosso lugar no cosmos e um futuro distante muito além de nossos horizontes humanos. ”
Em resumo, o IceCube é um telescópio legal!
Este material é baseado no trabalho apoiado pela National Science Foundation sob os nºs de concessão OPP-9980474 (AMANDA) e OPP-0236449 (IceCube), Universidade de Wisconsin-Madison. Foto por Daan Hubert / NSF
