Znate kako je to učiniti rendgenski snimak: odete liječniku, uđete u veliki stroj, ona vam naloži olovni prsluk i rendgenski zraci pucaju kroz vaše tijelo tvoreći vašu skeletnu strukturu. Pa, koristeći IceCube neutrino detektor - kao i druge neutrino detektore - moglo bi se učiniti nešto slično ovome, ali na Zemlji.
Suradnički tim fizičara i geologa iz cijelog svijeta predložio je da izgradnjom IceCube-a, neutrinog detektora na Južnom polu, bude moguće dobiti vrlo preciznu sliku Zemljine jezgre pomoću neutrina koji struje kroz Zemlju iz druga strana. Njihov nedavni rad je naslovljen Zamišljanje unutarnje strukture Zemlje s atmosferskim neutrima.
Neutrini su čestice vrlo male mase koje često ne stupaju u interakciju s drugim vrstama materije. Trilijuni ih prolaze kroz vaše tijelo ove sekunde, ali ne brinite: vjerojatnost da će komunicirati s bilo kojim od protona ili neutrona koji čine vaše tijelo su vrlo, vrlo mala. Što je veća energija neutrina, to je veća vjerojatnost da će komunicirati s česticom koja ima masu. Kad se to dogodi, stvara se kaskada drugih čestica, a može se otkriti i čestica koja se zove muon nastala ovom reakcijom.
Neutrino teleskopi ne izgledaju poput vaših prosječnih teleskopa koji gledaju; radije se sastoje od ogromnog bloka materije, obično vode ili leda. IceCube je upravo takav detektor, koji se sastoji od jednog kubnog kilometra leda na Južnom polu. Postoje mali "žice" detektora koji su strateški postavljeni u led kako bi zabilježili prisutnost muona iz interakcija neutrino-čestica. Velika masa detektora povećava vjerojatnost pronalaska sudara između neutrina i drugih čestica.
Ideja o korištenju neutrina kao načina za prikaz Zemljine unutrašnjosti postoji već više od 25 godina, ali IceCube je prvi neutrinski teleskop sa sposobnošću otkrivanja neutrina u energijama potrebnim za dobivanje točne slike o jezgri.
Upotreba IceCube-a za prikaz unutrašnjosti Zemlje povećala bi naše razumijevanje "prijelaza jezgra-plašt - gdje se Zemljina jezgra susreće s plaštom", jer je ova metoda preciznija od metoda koje se trenutno koriste za procjenu onoga što se nalazi u unutrašnjosti Zemlje. Zemlja izgleda.
Dr. Francis Halzen sa Odjela za fiziku sa Sveučilišta Wisconsin, jedan od koautora istraživačkog rada, predlaže: „Prijelaz možemo vidjeti„ direktno “, a ne zaključiti ga iz neke analize neizravnih podataka, poput podataka o Zemlji zvučni valovi. Preciznost našeg mapiranja izravno je povezana s našim kutnim razlučivanjem na putu koji je kroz Zemlju prošao neutrinom. "
Kao i na rendgenu, neki neutrini koji dolaze kroz Zemlju bi bili blokirani gustom jezgrom - poput Zemljinog "kostura" - dok bi se otkrivali oni koji teku kroz plašt, koji je manje gust. od IceCube.
Iako je teleskop IceCube još u izradi, on je već počeo uzimati podatke i nastavit će se poboljšavati samo što se više leda doda u led.
Dr. Halzen je rekao, "Neobična značajka IceCube-a je da djelujemo djelomično raspoređenim detektorom dok ga konstruiramo. Prikupljamo podatke relevantne za ovaj problem više od jedne godine i nadamo se da ćemo pokrenuti polovinu detektora počevši od ove veljače, tj. Nakon još jedne građevinske sezone preko ljeta Antarktika koja je tek započela. "
Očekuje se da će obrada slika biti gotova bilo gdje u naredne 3 do 10 godina.
Izvor: Arxiv Paper
