В Антарктиде построили телескоп внутри льда — и он охотится за частицами из далёкого космоса

Представьте себе обсерваторию, у которой нет привычного зеркала, купола и даже обычного телескопа. Вместо этого — почти сотня глубоких отверстий во льду Антарктиды и тысячи световых датчиков, спрятанных под поверхностью.

Звучит необычно? Добро пожаловать в IceCube — крупнейшую нейтринную обсерваторию на Земле!

Нейтрино — это элементарные частицы, которые иногда называют призраками Вселенной. Они практически не взаимодействуют с веществом и способны пролетать сквозь целые планеты, не оставляя следа.

Каждую секунду через наше тело проходят миллиарды нейтрино, но мы ничего не чувствуем: вероятность столкновения этих частиц с атомами чрезвычайно мала.

Именно поэтому обнаружить их так сложно.

Как же тогда работает IceCube?

Учёные пробурили глубокие отверстия в антарктическом льду и опустили туда длинные гирлянды оптических датчиков. Затем вода внутри отверстий замёрзла, оставив приборы заключёнными в толще прозрачного льда.

Когда высокоэнергетическое нейтрино всё-таки сталкивается с атомом льда, возникает каскад вторичных частиц. Они движутся сквозь лёд и могут испускать слабое голубоватое свечение — так называемое черенковское излучение.

Чувствительные датчики улавливают эти вспышки света.

По времени их появления и распределению света исследователи восстанавливают направление движения частиц и оценивают их энергию.

Получается, что сама толща антарктического льда превращается в огромный детектор!

Но зачем вообще искать нейтрино?

Они могут рождаться в самых экстремальных уголках Вселенной — рядом с чёрными дырами, в активных галактических ядрах и при других мощных космических процессах.

В отличие от света, нейтрино почти не поглощаются веществом на пути к Земле. Поэтому они способны приносить сведения о событиях, которые трудно изучать обычными телескопами.

Это совершенно другой способ исследовать космос: мы не просто ловим свет далёких объектов, а регистрируем частицы, которые прилетели к нам из глубин Вселенной.

На фотографии NASA запечатлён один из этапов создания IceCube в 2010 году — установку одной из последних гирлянд детекторов.

Сегодня эта обсерватория помогает развивать нейтринную астрономию и искать ответы на вопросы о самых энергичных процессах во Вселенной.

И всё это — в ледяной пустыне у Южного полюса, где прозрачный лёд становится окном в самые далёкие и мощные события космоса.

📸 Фото: NSF / B. Gudbjartsson / IceCube Collaboration

Подписывайтесь и читайте другие мои статьи!