حسنًا ، إليك بعض الأسئلة عن AWAT ، لأن هذا يكون قصة عن تلسكوب. لكنه ليس منظارك العادي ، حيث يتكون من قطعة ضخمة من جليد القطب الجنوبي مع مرشح ميون كبير جدًا للأشعة الكونية متصل بالجزء الخلفي منه ، والذي يسمى الأرض.
بدأ عام 2005 م مرصد IceCube Neutrino يقترب الآن من الانتهاء مع التثبيت الأخير لمكون رئيسي DeepCore. مع DeepCore، مرصد أنتاركتيكا قادر الآن على مراقبة السماء الجنوبية ، وكذلك السماء الشمالية.
النيوترينوات ليس لها شحنة وهي تفاعلية ضعيفة مع أنواع أخرى من المواد ، مما يجعل من الصعب اكتشافها. الطريقة المستخدمة من قبل مكعب ثلج والعديد من أجهزة كشف النيوترينو الأخرى هي البحث عن إشعاع Cherenkov الذي في سياق مكعب ثلج، ينبعث عندما يتفاعل النيوترينو مع ذرة الجليد مما يخلق جسيمات مشحونة عالية الطاقة ، مثل الإلكترون أو الميون - التي تنطلق بسرعة أكبر من سرعة الضوء ، على الأقل أكبر من سرعة الضوء في الجليد.
ميزة استخدام الجليد في القطب الجنوبي ككاشف نيوترينو هو أنه متوفر بكميات كبيرة وآلاف السنين من الضغط الرسوبي قد تسبب في شطب معظم الشوائب منه ، مما يجعله وسيطًا كثيفًا جدًا ومتسقًا وشفافًا. لذا ، لا يمكنك فقط رؤية الومضات الصغيرة لإشعاع Cherenkov ، ولكن يمكنك أيضًا عمل تنبؤات موثوقة حول مسار ومستوى طاقة النيوترينو الذي تسبب في كل وميض صغير.
هيكل مكعب ثلج يشتمل على سلاسل من كاشفات Cherenkov بحجم كرة السلة ذات مسافات متساوية يتم إنزالها في الجليد من خلال ثقوب الحفر إلى أعماق 2.5 كيلومتر تقريبًا. ال DeepCore المكوّن هو مجموعة أكثر تكاملاً من أجهزة الكشف ، يتم وضعها في أوضح جليد بداخلها مكعب ثلجمصممة لتعزيز حساسية مكعب ثلج لطاقات النيوترينو أقل من 1 تي في.
قبل ذ لك DeepCore عند الانتهاء ، كان من الممكن فقط قياس تأثيرات النيوترينونات التي تتحرك إلى الأعلى بدقة - أي النيوترينوات التي مرت بالفعل عبر الأرض ، وإذا كانت من أصل كوني ، قد أتت بالفعل من السماء الشمالية. فقد أي نيوترينو يتحرك للأسفل من السماء الجنوبية في الضجيج الناتج عن ميونات الأشعة الكونية القادرة على اختراق مكعب ثلج، وخلق إشعاع Cherenkov الخاصة بهم دون مشاركة النيوترينوات.
ومع ذلك ، مع زيادة الحساسية التي تقدمها DeepCore، مرفق مع IceTop، وهي مجموعة من كاشفات Cherenkov على مستوى السطح قادرة على التمييز بين الميونات الخارجية التي تدخل من السطح ، أصبح من الممكن الآن مكعب ثلج للقيام بملاحظات النيوترينو للسماء الجنوبية أيضًا.
مكعبات ثلج الهدف العلمي الرئيسي هو تحديد مصادر نقطة النيوترينو في السماء ، والتي قد تشمل انفجارات السوبرنوفا وأشعة غاما. من المفترض أن تمثل النيوترينوات 99 ٪ من إطلاق الطاقة من المستعر الأعظم من النوع 2 - مما يشير إلى أننا قد نفقد الكثير من المعلومات عندما نركز فقط على الإشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث.
ومن المفترض أيضا أن مكعب ثلج قد يقدم دليلاً غير مباشر على المادة المظلمة. التفكير هو أنه إذا تم القبض على بعض المادة المظلمة في وسط الشمس ، فسوف يتم القضاء عليها من خلال ضغط الجاذبية الشديد الموجود هناك. يجب أن ينتج مثل هذا الحدث انفجارًا مفاجئًا للنيوتريونات عالية الطاقة ، بغض النظر عن ناتج النيوترينو الطبيعي الناتج عن تفاعلات الاندماج الشمسي. هذه سلسلة طويلة من الافتراضات للحصول على أدلة غير مباشرة لشيء ما ، لكننا سنرى.
