Wykrywacz neutrin IceCube będzie jeszcze bardziej czuły
Tak wygląda lodowa otchłań o głębokości 2,5 kilometra i opuszczany do niej zestaw czujników optycznych. Zastanawiacie się gdzie, kto i po co robi takie rzeczy? Odpowiedź krótka: na biegunie południowym w stacji Amundsen-Scott, zespół odpowiedzialny za rozbudowę IceCube, aby wykrywać neutrina. A odpowiedź dłuższa jest... no cóż, nieco dłuższa.
IceCube to jedyne w swoim rodzaju urządzenie na Ziemi. To wykrywacz neutrin, którego zasadnicza część o objętości 1 km3 znajduje się w lodzie Antarktydy na głębokości od 1450 do 2450 metrów. To 86 lin, a na każdej po 60 cyfrowych modułów optycznych (DOM). Łatwo więc policzyć, że całość składa się z 5160 modułów.
Liny ułożone są w sześciokątną siatkę, w której 78 lin rozmieszczonych jest w odstępach co 125 metrów, a DOM na każdej z nich znajdują się w odległości 17 metrów od siebie. W centrum siatki znajduje się osiem lin rozmieszczonych gęściej, co 70 metrów, z modułami zawieszonymi co 7 metrów. Tworzą one detektor DeepCore, który może wykrywać neutrina o niższej energii niż pozostała część IceCube i badać oscylacje neutrin. Reszta IceCube wykrywa neutrina wysokoenergetyczne i poszukuje ich źródeł astrofizycznych.
Zdjęcie, które widzicie poniżej, wykonano podczas niedawno zakończonej rozbudowy IceCube. To pierwsza poważna rozbudowa od czasu powstania obserwatorium w 2010 roku. Trwała ona w latach 2023–2026. W jej ramach w centrum detektora wywiercono sześć dodatkowych otworów i na sześciu linach na głębokości od 2160 do 2430 metrów umieszczono ponad 600 nowych DOM i instrumentów kalibracyjnych zawieszonych w odległości 3 metrów od siebie.
Nowe czujniki mają lepsze parametry od dotychczas używanych, pozwolą na rejestrowanie większej liczby fotonów (powstają one w wyniku interakcji neutrin z jądrem atomowym w lodzie), dokładniejsze określenie czasu ich nadejścia, bardziej precyzyjną rekonstrukcję trajektorii cząstek i lepszą redukcję szumu. Dodatkowo pozwoli to na lepsze określenie właściwości otaczającego czujniki lodu, co z kolei będzie pomocne podczas ponownej analizy danych zebranych w ciągu ostatnich 15 lat.
A skoro już wiercono nowe dziury na potrzeby IceCube, to dlaczego nie skorzystać z okazji? Amerykańska Służba Geologiczna umieściła pod antarktycznym lodem dwa sejsmometry. To najgłębiej położone urządzenia tego typu, które z bezprecedensową dokładnością pomogą monitorować wstrząsy skorupy ziemskiej. Ponadto zebrano próbki wody, w których mikrobiolodzy będą szukali śladów życia pod lodem.
Teraz, gdy nowe czujniki zostały zamontowane, trwa proces ich sprawdzania i uruchamiania. Rozbudowa IceCube może być kluczowym krokiem, który pomoże przekonać decydentów co do zasadności budowy IceCube-Gen2. Projekt ten zakłada zwiększenie objętości wykrywacza do nawet 10 kilometrów sześciennych.
Komentarze (0)