Обсерватория IceCube Neutrino Observatory на Южном полюсе была первой, которая открыла нейтральные фундаментальные высокоэнергетические частицы, известные как нейтрино, которые, вероятнее всего, были результатом ускорения в космическом пространстве.
По словам профессора Lutz Koepke из Johannes Gutenberg University Mainz (JGU), учёные наконец могут с уверенностью сказать, что нашли нейтрино, которые, вероятнее всего, сгенерированы в просторах космоса. Высокоэнергетические нейтрино могут образовываться в непосредственной близости к черным дырам и в последующем ускоряться, дабы аккумулировать чрезвычайно большое количество энергии. После они совершенно беспрепятственно могут «путешествовать» в космосе. Однако нейтрино чрезвычайно сложно обнаружить.
В рамках эксперимента IceCube было обнаружено 28 нейтрино с энергией более 50 тера –электронвольт (ТэВ), все из которых приземлились на арктическом льде в период с мая 2010 по мая 2012 года. По словам Koepke, который «охотился» за нейтрино на протяжении последних 13 лет, это открытие было одной из ключевых целей эксперимента IceCube. Он также отметил, что это открытие – важная веха на пути последующих исследований в этом направлении.
Обсерватория IceCube Neutrino состоит из 5160 оптических датчиков, помещённых в льды Антарктиды. Все они покрывают площадь порядка 1 кубического километра прозрачного льда Южного полюса. Оптические датчики высокой точности могут обнаруживать слабые вспышки синего света, также известные как радиация Черенкова, которая образуется, если нейтрино реагируют рядом с датчиками или производят заряженные частицы. IceCube Neutrino начала функционировать с 2010 года и проводит исследования круглосуточно. В настоящее время IceCube — это самое большое разработанное аппаратное средство, предназначенное для поисков нейтрино, прибывших из космического пространства.
Следует отметить, что несколько нейтрино было обнаружено в 1987 году после взрыва сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке, однако их энергии были в миллион раз меньше чему у частиц, которые были обнаружены буквально недавно IceCube. Koepke объясняет, что только 1/3 из 28 высокоэнергетических нейтрино, была произведена космическим излучением в атмосфере Земли.
В отличии от света, нейтрино могут проникать сквозь космическую пыль и даже сквозь нашу планету Земля. При этом эти частицы являются носителями информации о своих дальних источниках. Самые высокие энергии нейтрино могут быть обнаружены IceCube в независимости от того, в каком из направлений они пришли. По словам Koepke, в течении последующих 10 лет он и его коллеги продолжат сбор данных, которые помогут учёным больше узнать о происхождении космического излучения и уникальных свойствах нейтрино.
Миллиарды нейтрино ежедневно пронизывают каждый квадратный сантиметр Земли. Большинство из них генерируется на Солнце или в атмосфере Земли, которая постоянно подвержена воздействию космического излучения. Существование таких нейтрино и процесса, который приводит к их образованию, в непосредственной близости к сверхновым, черным дырам, пульсарам, активным галактикам, или другим экстремальным внегалактическим явлениям были обсуждены во многих научных работах. Обсерватория IceCube была целенаправленно разработана для изучения частоты и типов нейтрино высокой энергии, а также получения представления о их происхождении.
Результаты исследований, недавно опубликованные в журнале Science, иллюстрируют, что наблюдаемые нейтрино характеризуются свойствами, которые однозначно указывают на их космическое происхождение.
