☰
Наука

Учені зазирнули крізь Землю: що насправді ховається під двокілометровою товщею льоду

Денис Коротинський
851
Антарктида. Фото: Freepik
На Південному полюсі під льодом працює унікальна обсерваторія IceCube, що вивчає нейтрино. Принцип роботи детектора та головні відкриття — у матеріалі.

Принцип роботи «крижаного телескопа»

На Південному полюсі науковці створили унікальну астрономічну обсерваторію IceCube, яка не має ані дзеркал, ані традиційних оптичних лінз. Натомість телескоп «дивиться» безпосередньо крізь планету, вловлюючи нейтрино — одні з найзагадковіших частинок у Всесвіті, здатні вільно проходити крізь будь-яку матерію. Про це повідомляє видання Spacedaily.

Детектор розташований глибоко під антарктичним льодом на глибині від 1450 до 2450 метрів. Там науковці розмістили 5160 надчутливих світлових датчиків, зафіксованих на 86 вертикальних кабелях. Загальний об'єм цієї гігантської системи сягає близько одного кубічного кілометра.

Оскільки нейтрино майже не взаємодіють із речовиною, мільярди таких частинок щосекунди пронизують Землю. Лише в рідкісних випадках нейтрино зіштовхується з атомами льоду, створюючи синій спалах черенковського випромінювання, який і фіксує обладнання.

Антарктида. Фото: Freepik

Планета відіграє роль природного щита: космічні промені створюють в атмосфері безліч частинок, які могли б створювати перешкоди, але більшість із них не здатні пройти крізь земну товщу. Якщо IceCube реєструє сигнал, що надійшов знизу, це підтверджує, що його породило саме нейтрино.

Будівництво та ключові наукові відкриття

Зведення IceCube тривало з 2004 по 2010 рік. Фахівці гарячою водою пробурили десятки глибоких свердловин, після чого занурили туди датчики. Вода знову замерзла, назавжди вморозивши обладнання всередині льодовика, тому заміна окремих модулів наразі неможлива.

Попри складність, проєкт приніс вагомі наукові результати. У 2013 році вчені вперше підтвердили існування високоенергетичних нейтрино з-за меж Сонячної системи, а у 2017 році пов'язали таке нейтрино з активною галактикою TXS 0506+056. Згодом дослідники зафіксували випромінювання від галактики NGC 1068, а у 2023 році створили першу карту Чумацького Шляху на основі нейтринного потоку.

Нейтринна астрономія залишається молодим напрямком, але вона вже дозволяє вивчати об'єкти, приховані від звичайних телескопів.

Читайте по темі

Світ