Neutrino diagram

Jakt på nøytrinoer under Sydpolen

Nøytrinodetektor avslører partikler med indirekte stråling.

Nøytrinoer er små, nesten masseløse partikler som blant annet oppstår i forbindelse med voldsomme hendelser som supernovautbrudd. Nøytrinoer kalles ofte for spøkelsespartikler fordi de kan gå tvers igjennom Jorden. Denne egenskapen gjør dem ikke nettopp lettere å påvise, men det er et forhold man nå akter å ta tak i med det nye IceCube-observatoriet som er reist på Sydpolen ved Amundsen-Scott-basen.

Nøytrinoer lar seg ikke observere direkte fordi de sjelden reagerer med vanlig materie. Men når de strømmer opp gjennom den tykke iskappen på Sydpolen, vil noen få treffe isens oksygenatomer. Da oppstår det partikler som kalles myoner, og som fortsetter i nesten samme retning som det opprinnelige nøytrinoet. Til forskjell fra nøytrinoene er myonene ganske lette å se. De flytter seg nemlig fortere gjennom isen enn selv lyset gjør, og etterlater seg et blåaktig skjær som kalles cerenkovstråling. Denne strålingen kan observeres ved bruk av over 5000 fotodetektorer fordelt på 86 kabler.

Icecube sensor

For å kunne gjennomføre målingene er IceCube anlagt på et sted der isen er spesielt ren og gjennomsiktig. Prosjektet har kostet omkring 1,5 milliarder kroner og sto klart til bruk i desember i fjor. Man er nå i gang med testing og kalibrering og regner med å ta observatoriet i bruk våren 2011.

Drill hole, Icecube lab

Det er viktig å teste grundig, for myoner kan også oppstå på andre måter enn ved kollisjon med nøytrinoer, særlig når kosmisk stråling støter sammen med atmosfæren eller isen. Disse myonene forekommer én million ganger oftere enn de etter nøytrinokollisjoner, og de kan siles ut fordi de ikke beveger seg oppover – de er det astronomene kaller bakgrunnsstøy. Når denne bakgrunnsstøyen er borte, regner man med å sitte igjen med omkring 75 nøytrinoskapte myoner per dag. Det er et meget lavt antall som utgangspunkt for astronomiske observasjoner, så det blir en utfordring for forskerne å tolke målingene fra IceCube.

Sensorer i isen

Ved hjelp av et spesialbor, Hot Water Drill, ble det boret hull til 86 strenger med en innbyrdes avstand på 70 meter. På hver streng er det plassert en rekke optiske sensorer som skal registrere den såkalte cerenkovstrålingen. Strålingen avgis av myoner som oppstår når nøytrinoer kolliderer med oksygenatomer i isen. Slik kan man avsløre nøytrinoenes nærvær.

  • IceCube-laboratoriet (A) Sikkerhetslag av is (B) Fast steingrunn (C)

Les også

Kanskje du er interessert i...

FÅ ILLUSTRERT VITENSKAPS NYHETSBREV

Du får ditt gratis spesialtillegg, Vår Ekstreme Hjerne, til nedlasting straks du har meldt deg på nyhetsbrevet.

Fant du ikke det du lette etter? Søk her: