Știți cum este să faceți o radiografie: mergeți la medic, intrați într-o mașină mare, ea își pune o vestă de plumb și razele X se trag prin corp, formând o imagine a structurii voastre scheletice. Ei bine, folosind detectorul de neutrini IceCube - precum și alți detectori de neutrini pentru a veni - ar putea fi posibil să facem ceva foarte asemănător cu acesta, dar cu Pământul.
O echipă de colaborare formată din fizicieni și geologi din întreaga lume a propus că, odată cu construcția IceCube, un detector de neutrinoi la Polul Sud, ar trebui să fie posibilă obținerea unei imagini foarte exacte a miezului Pământului folosind neutrini care curg prin Pământ. cealaltă parte. Lucrarea lor recentă este intitulată Imaginarea structurii interne a Pământului cu Neutrine atmosferice.
Neutrinii sunt particule cu o masă foarte mică, care nu interacționează foarte des cu alte tipuri de materie. Există trilioane de fluxuri prin corpul tău în acest moment, dar nu îți face griji: șansele ca acestea să interacționeze cu oricare dintre protonii sau neutronii care alcătuiesc corpul tău sunt foarte, foarte mici. Cu cât este mai mare energia neutrinului, cu atât este mai probabil să interacționezi cu o particulă care are masă. Când se întâmplă aceasta, se creează o cascadă de alte particule și se poate detecta o particulă numită muon care este produsă de această reacție.
Telescoapele Neutrino nu arată în mod similar telescoapelor dvs. obișnuite; mai degrabă, sunt alcătuite dintr-un bloc imens de materie, de obicei apă sau gheață. IceCube este doar un astfel de detector, format dintr-un km cub de gheață la Polul Sud. Există mici „șiruri” de detectoare plasate strategic în gheață pentru a înregistra prezența muonilor din interacțiunile neutrino-particule. Masa mare a detectorului crește probabilitatea de a găsi coliziuni între neutrini și alte particule.
Ideea de a utiliza neutrinii ca mod de a imagina interiorul Pământului este de mai bine de 25 de ani, dar IceCube este primul telescop neutrino cu capacitatea de a detecta neutrinii la energiile necesare pentru a oferi o imagine exactă a miezului.
Folosirea IceCube pentru a vizualiza interiorul Pământului ar crește înțelegerea noastră despre „tranziția miezului-miez” - unde nucleul Pământului se întâlnește cu manta - deoarece această metodă este mai precisă decât metodele utilizate în prezent pentru a estima ceea ce este interiorul Pământul arată.
Dr. Francis Halzen de la Departamentul de Fizică al Universității din Wisconsin, unul dintre coautorii lucrării de cercetare propune, „putem vedea tranziția„ direct ”și nu o putem deduce dintr-o analiză a datelor indirecte, cum ar fi datele de pe Pământ. unde sonore. Precizia cartografierii noastre este direct legată de rezoluția noastră unghiulară pe calea luată pe Pământ de un neutrin.
La fel ca într-o radiografie, unii dintre neutrinii care vin pe Pământ ar fi blocați de miezul dens - ca „scheletul” Pământului - în timp ce cei care curg prin manta, care este mai puțin dens, ar fi detectați. de IceCube.
Deși telescopul IceCube este încă în construcție, acesta a început deja să ia date și va continua să se îmbunătățească doar pe măsură ce se adaugă mai mulți detectori la gheață.
Dr. Halzen a spus: „O caracteristică neobișnuită a IceCube este că funcționăm detectorul parțial implementat în timp ce îl construim. Colectăm date relevante pentru această problemă de mai bine de 1 an și sper să funcționăm jumătate din detector începând din luna februarie, adică după un alt sezon de construcție din vara Antarcticii care tocmai a început. ”
Imagistica este de așteptat să fie terminată oriunde între următorii 3 și 10 ani.
Sursa: Arxiv Paper
