IceCube (укр. «Крижаний куб» або «Крижаний кубик», вимовляється «АйсК'юб») — нейтринна обсерваторія, побудована на антарктичній станції Амундсен-Скотт. Як і свій попередник, мюон-нейтринний детектор AMANDA, IceCube розташований глибоко під антарктичним льодом. На глибині від 1450 до 2450 метри поміщені міцні «нитки» з прикріпленими оптичними детекторами (фотопомножувачами). Кожна «нитка» має 60 фотопомножувачів. Оптична система реєструє черенковське випромінювання мюонів високої енергії, що рухаються в напрямку вгору (тобто з-під землі). Ці мюони можуть народжуватися лише при взаємодії з мюонними нейтрино, що пройшли крізь Землю, з електронами і нуклонами льоду (і шару ґрунту під льодом, товщиною близько 1 км). Потік мюонів, що рухаються зверху вниз, значно вищий, проте вони здебільшого народжуються у верхніх шарах атмосфери за рахунок космічних променів. Тисячі кілометрів земної речовини діють як фільтр, відсікаючи всі частинки, які відчувають сильну або електромагнітну взаємодію (мюони, нуклони, гамма-кванти тощо). З усіх відомих частинок тільки нейтрино можуть пройти Землю наскрізь. Таким чином, хоча IceCube розташований на Південному полюсі, він детектує нейтрино, що приходять з північної півсфери неба.
Назва детектора пов'язана з тим, що загальний об'єм черенковського радіатора (льоду), що використовується в ньому, у проектній конфігурації досягає 1 кубічного кілометра.
Статус споруди Редагувати
Будівництво нейтринного телескопа було розпочато 2005 року — тоді під лід була занурена перша «нитка» з оптичними детекторами. У наступному році кількість ниток досягла 9 штук, що зробило IceCube найбільшим нейтринним телескопом у світі. Протягом наступних двох літніх сезонів були встановлені 13 і потім 18 ниток з детекторами. Будівництво обсерваторії завершено в 2010 році, коли останні з 5160 передбачених проектом оптичних модулів зайняли своє місце в товщі антарктичного льоду. Проте збір даних почався ще раніше. Перша нейтринна подія було зареєстрована 29 січня 2006 року.
Детектування нейтрино Редагувати
Хоча проектний темп реєстрації нейтрино детектором невеликий, кутова роздільна здатність досить добра. Протягом кількох років очікується побудова карти потоку високоенергетичних нейтрино з північної небесної півсфери.
Джерела гамма-випромінювання Редагувати
Зіткнення протонів з протонами або з фотонами зазвичай породжує елементарні частинки піони. Заряджений піон розпадається головним чином на мюон і мюонне нейтрино, у той час як нейтральний піон зазвичай розпадається на два гамма-кванти. Потенційно потік нейтрино може збігатися з потоком гамма-квантів для таких джерел, як гамма-сплеск і і залишки наднових. Дані, отримані за допомогою обсерваторії IceCube, об'єднані з даними таких детекторів високоенергійних гамма-квантів, як HESS і MAGIC, допоможуть краще зрозуміти природу цих явищ.
Теорія струн Редагувати
Враховуючи потужність і місце розташування обсерваторії, вчені мають намір провести серію експериментів, покликаних підтвердити або спростувати деякі твердження теорії струн, зокрема — існування так званого стерильного нейтрино.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- «Завершено будівництво нейтринної обсерваторії IceCube» [ 22 грудня 2015 у Wayback Machine.](рос.)
Посилання Редагувати
- Офіційний сайт [ 12 січня 2015 у Wayback Machine.] (англ.)