Tudod, milyen érzés elkészíteni egy röntgenfelvételt: elmegy orvoshoz, bejut egy nagygépbe, felvesz egy ólom mellényt, és a röntgenfelvételek a testén lőnek, képeket képezve a csontváz szerkezetéről. Nos, ha felhasználjuk az IceCube neutrinodetektorát - és más neutroninodetektorokat -, akkor lehetséges, hogy megteszünk valami hasonlót ehhez, de a Földhöz.
A világ minden tájáról származó fizikusok és geológusok együttműködő csoportja azt javasolta, hogy az IceCube, a déli póluson található neutrinodetektor építésével lehetővé váljon egy nagyon pontos kép a Föld magjáról a Földön átfolyó neutrínók felhasználásával. a másik oldal. Legutóbbi cikkük a következő A Föld belső szerkezetének ábrázolása légköri neutrínókkal.
A neutrinók olyan részecskék, amelyek nagyon kis tömegűek, és amelyek gyakran nem lépnek kölcsönhatásba más típusú anyagokkal. Vannak billiók ezek közül a pillanatban, amíg a testén keresztül áramlik, de ne aggódj: nagyon-nagyon alacsony annak esélye, hogy kölcsönhatásba lépnek a testét alkotó protonokkal vagy neutronokkal. Minél nagyobb a neutrino energia, annál valószínűbb, hogy kölcsönhatásba lép egy részecskével, amelynek tömege van. Amikor ez megtörténik, más részecskékből álló kaszkád alakul ki, és egy muonnak nevezett részecske észlelhető, amely ezen reakció során keletkezik.
A neutrino távcsövek nem úgy néznek ki, mint az átlagos néző távcsövek; inkább hatalmas anyagtömbből állnak, általában vízből vagy jégből. Az IceCube éppen egy ilyen detektor, amely egy köbkilométer jégből áll a déli póluson. Vannak kis detektorok „vonóságai”, amelyeket stratégiailag a jégbe helyeznek, hogy rögzítsék a neutron-részecske kölcsönhatásokból származó muonok jelenlétét. A detektor nagy tömege növeli a neutrínók és más részecskék közötti ütközések valószínűségét.
A Föld belső felületének képét képező neutrínók felhasználásának elgondolása már több mint 25 éve fennáll, ám az IceCube az első olyan neutrino-teleszkóp, amely képes a neutrinókat olyan energiákon keresztül detektálni, amelyek szükségesek a mag pontos képének megadásához.
Az IceCube használata a Föld belsejének megtekintéséhez javítja a „mag-köpeny átmenet” - „ahol a Föld magja megfelel a köpenynek” megértését, mert ez a módszer pontosabb, mint a jelenleg alkalmazott módszerek a A Föld néz ki.
Dr. Francis Halzen a Wisconsini Egyetem Fizikai Tanszékéről, a kutatási cikk egyik szerzője azt javasolja, hogy „közvetlenül láthatjuk az átmenetet, és nem vonhatjuk le azt a közvetett adatok, például a Földön található adatok elemzéséből. hang hullámok. A leképezés pontossága közvetlenül kapcsolódik a szögfelbontásunkhoz a neutrínó által a Földön áthaladó úton. "
Hasonlóan egy röntgenhez, a Földön átmenő neutrinók egy részét a sűrű mag blokkolja - mint például a Föld „csontvázát” -, míg azokat, amelyek a köpenyen keresztül áramlanak át, amely kevésbé sűrű, észleljük. írta: IceCube.
Bár az IceCube távcső még fejlesztés alatt áll, az adatgyűjtés már megkezdődött, és csak tovább javul, mivel további detektorokat adnak a jéghez.
Dr. Halzen mondta: „Az IceCube szokatlan tulajdonsága, hogy a részlegesen telepített érzékelőt az építés közben üzemeltetjük. Több mint egy éve gyűjtünk a probléma szempontjából releváns adatokat, és reméljük, hogy a detektor felét februárban kezdjük el, azaz az éppen megkezdett antarktiszi nyár egy újabb építési szezonja után. ”
A képalkotás várhatóan bárhol elkészül a következő 3 és 10 év között.
Forrás: Arxiv Paper
