Niels Bohr Institutet med i forskningsprojektet IceCube på Sydpolen – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2013 > Niels Bohr Institutet ...

18. oktober 2013

Niels Bohr Institutet med i forskningsprojektet IceCube på Sydpolen

Niels Bohr Institutet bliver nu officielt optaget som fuldt medlem af IceCube kollaborationen. IceCube er en enorm partikeldetektor, der er bygget ind i 1 kubikkilometer is på Sydpolen. IceCube måler neutrinoer, som kommer fra rummet eller som skabes af kosmiske stråler i atmosfæren.

Instrumenterne i detektoren består af 86 kabler med hver 60 Digitale Optiske Moduler (DOM'er). Hvert kabel er ført ned gennem et hul, der er boret gennem den 2½ km tykke is. Detektoren ligger 1½ km under overfladen, så detektoren begynder 1½ km under overfladen og ender ved bunden i en dybde af 2½ km.

IceCube består af 1 km3 is, der er pakket med instrumenter. Instrumenterne i detektoren består af 86 kabler med hver 60 Digitale Optiske Moduler (DOM'er). Hvert kabel er ført ned gennem et hul, der er smeltet med et varmtvandsbor gennem den 2½ km tykke is. Detektoren ligger 1½ km under overfladen, så detektoren begynder 1½ km under overfladen og ender ved bunden i en dybde af 2½ km. Det tog næsten syv år at bygge detektoren, der blev påbegyndt i begyndelsen af 2004 og var færdig i december 2010.

De Digitale Optiske Moduler er ekstremt følsomme. De måler neutrinoer, som skabes af kosmiske stråler i atmosfæren eller som kommer fra rummet. Neutrinoer vekselvirker uhyre svagt med stof, hvilket nødvendiggør detektorens enorme størrelse. Når de endelig vekselvirker, skabes der ladede partikler, som udsender stråling i materialet og den Antarktiske is er det perfekte materiale, idet den er ultraklar.

Det tog næsten syv år at bygge detektoren, der blev påbegyndt i begyndelsen af 2004 og var færdig i december 2010.

Polarisens fordele

Der er flere grunde til at placere detektoren dybt nede i isen på Sydpolen. For det første er isen klar. I den dybde har trykket presset alle bobler ud, så det er nemmere at registrere neutrino-vekselvirkningen. For det andet er der meget mørkt inde i isen. Det er vigtigt, for når en neutrino vekselvirker med isens atomer, dannes der en partikel kaldet myon. Myoner med høj energi udsender blåt lys, som kan registreres af de Digitale Optisk Moduler, men det kræver et meget mørkt miljø. Den tredje grund til at vælge isen på Sydpolen er, at der er meget af den. IceCube detektoren er enorm, den bruger 1 km3 is og er den største neutrinodetektor i verden.

De Digitale Optiske Moduler er ekstremt følsomme. De måler neutrinoer, som skabes af kosmiske stråler i atmosfæren eller som kommer fra rummet

IceCube er et internationalt projekt med forskere fra 40 institutioner i 11 lande. IceCube gruppen på Niels Bohr Institutet vil blive ledet af Jason Koskinen. Desuden bliver professor Subir Sarkar tilknyttet samt to ph.d.-studerende og senere en post.doc. Gruppen vil koncentrere sig om et forslag til udvidelse af IceCube med det såkaldte Precision IceCube Next Generation Upgrade (PINGU), der blandt andet sigter på at løse neutrinoernes såkaldte massehierarki.

Neutrinoer af en bestemt type, som skabes i atmosfæren over Nordpolen vil undergå kvantemekaniske oscillationer, som kan konvertere dem til en anden type neutrinoer, før de eventuelt registreres af IceCube på den anden side af jordkloden. Sådanne effekter vil kunne studeres i langt større detalje end før og forventes at kunne afgøre, hvilken neutrinotype er den letteste og hvilken den tungeste. Svaret på dette spørgsmål er vigtigt, blandt andet for at forstå, hvorfor universets galakser alle er bygget af stof og ikke antistof. 

Observationer af høj-energi myoner.

Endvidere kan IceCube eftersøge neutrinoer med energier i GeV området fra Solen samt tegn på eksistensen af såkaldte 'sterile neutrinoer', alt sammen noget, der kunne kaste lys over det mystiske mørke stof i universet. 

IceCube >>

Læs om neutrinoer >>