Co se skrývá pod jižním pólem 🧵
IceCube Neutrino Observatory je detektor částic, který se pod ledem na jižním pólu u Amundsen-Scott South Pole Station v Antarktidě. Observatoř se začala budovat v roce 2005 a zprovozněna byla v roce 2011. Počítá se min. s 20 letou životností.
1/ Na projektu se podílí > 300 fyziků z 53 vědeckých institucí z 12 zemí světa. IceCube se skládá ze sférických optických senzorů nazývaných Digital Optical Modules (DOM), každý s fotonásobičem (PMT) a počítačem pro sběr dat a jejich vyslání na povrch.
2/ DOM jsou rozmístěny na řetězcích po 60 modulech v hloubkách mezi 1500 a 2500 metry do otvorů roztavených v ledu. Celkově IceCube pokrývá 1 krychlový kilometr ledu. Observatoř slouží pro hledání bezhmotných subatomární částic, neutrin.
3/ Neutrina poskytují informace o astrofyzikálních procesech s obrovskou energií: exploze hvězd, gama záblesky a kataklyzmatické jevy zahrnující černé díry a neutronové hvězdy.
4/ 6. 12. 2016 v IceCube vědci zachytili dopad nejenergetičtější částice antihmoty, takzvaného antineutrina. Toto antineutrino vyletělo téměř rychlostí světla a srazilo se s elektronem v ledu Antarktidy.
5/ Tím potvrdilo 60 let starou hypotézu amerického fyzika a nositele Nobelovy ceny Sheldona Lee Glashowa, nazvanou Glashowa rezonance. (Podílelo se na ní mnohem více lidí než jen Glashow, i když zůstává pojmenovaná pouze po něm).
6/ Glashow predikoval, že když se vysokoenergetické antineutrino srazí s elektronem, vyprodukuje těžkou a krátkou částici boson W, a přesně k tomu došlo.
7/ Bosony W (weak) byly spolu s bosny Z objeveny v Cernu v roce 1983. Jsou to elementární částice, které zprostředkovávají slabou interakci v atomovém jádře a v reakcích elementárních částic, například při radioaktivním rozpadu některých prvků (třeba kobaltu).
8/ Antineutrino, které narazilo do antarktického ledu mělo energii 6,3 petaelektronvoltů (PeV). CERN definuje jeden teraelectronvolt (TeV) jako ekvivalent energie jednoho komára létícího rychlostí 1,6 km / h. 6,3 PeV tedy odpovídá energii roji 6 300 🦟
9/ Je to asi 450-násobek maximální energie, kterou je v současné době schopný vyprodukovat velký hadronový urychlovač v CERN.
Co takovou energii, kterou nelze na Zemi vytvořit způsobilo?
10/ Zřejmě nějaký mimozemský přírodní urychlovač částic, jako třeba obrovské energie supermasivních černých děr nebo jiné nám málo známé kosmické jevy.
11/ Sám Glashow je potvrzením nadšen, ale přiznává, že abychom si byli jisti, potřebujeme zaznamenat alespoň ještě jednu Glashowu rezonanci.
12/ Výsledek posouvá to vědecké poznání o procesech ve vesmíru, ukazuje to, že neutrina se dají rozlišit od antineutrin (zatím velice složité) a tím otevírá novou kapitolu astronomie neutrin.
Hlavní zdroj:
nature.com/articles/s4158…
@threadreaderapp unroll
Share this Scrolly Tale with your friends.
A Scrolly Tale is a new way to read Twitter threads with a more visually immersive experience.
Discover more beautiful Scrolly Tales like this.