IceCube

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IceCube est un télescope de neutrinos actuellement sous construction en le Pôle Sud. De même que son precursor, Antarctic Muon And Neutrino Détecteur Array ou (AMANDA), IceCube est en train d'être bâti dans les profondeurs du gel antarctique par l'intermédiaire du déploiement de milliers de capteurs optiques (fotomultiplicadorest) dans les profondeurs entre 1.450 et 2.450 mètres. Les capteurs sont déployés en “des cordes” de soixante modules chacune, dedans de trous fondus dans le gel par l'intermédiaire d'une perce d'eau chaude.

État actuel de la construction

En 2005, s'a déployé la première corde d'IceCube^[1] Et a ramassé bastantes données pour vérifier que les capteurs optiques fonctionnent correctement. Dans la saison de l'été austral 2005-2006, s'ont placés huit cordes additionnelles, en faisant qu'IceCube se convertît dans le télescope de neutrinos plus grand du monde. Dans l'été austral de 2006-2007 s'ont installés 13 cordes plus, et il se plane déployer jusqu'à 14 cordes plus chaque saison suivante jusqu'à ce qu'il se termine la construction du détecteur.

Buts de l'expérience

IceCube est une expérience de Physicienne d'Astropartículas. Le but principal de l'expérience^[2] est détecter neutrinos dans le rang de la grande énergie, que comprend (en des unités de electronvoltios) de 10¹¹ jusqu'à près 10²¹ eV.

Les neutrinos ne peuvent pas être remarqués directement. Dans son lieu, se déduit information cinemática du neutrino par l'intermédiaire du dépistage d'infrecuentes collisions qui arrivent entre un neutrino et un átomo dedans du gel. Les estimations actuelles predicen qu'une fois qu'IceCube soyez complètement terminé, ils se détecteront près mil de ces coliciones par jour.

En raison de la grande densité du gel, presque tous les produits détectés de la collision initiale ils seront muones. Donc cette expérience est plus sensible au flux de neutrinos muónicos à travers son volume. Pourtant, il aussi y a un fond abondant de muones créés ne par neutrinos mais par des rayons cósmicos qu'impactan l'atmosphère dessus du détecteur; la majeure part de ceux-ci ils peuvent être immédiatement rejetés par le fait que proviennent de la part supérieure du détecteur. La majeure part des neutrinos "ascendants" qu'ils soustraient ils viendront des rayons cósmicos que frappent le côté opposé du terroir, mais quelque fraction inconnue peut être d'origine astronómico.

Pour distinguer entre ces deux sources de forme statistique, la direction et l'énergie du neutrino entrante s'estime par l'intermédiaire des subproductos de la collision. Les excès inattendus en énergie ou d'une direction spatiale donnée indiquent une source extraterrestre.

Dépistage de neutrinos

dans le rare cas d'une collision d'un neutrino muónico ou un antineutrino muónico avec un noyau d'eau, se produit un muón. Dans le cas d'un neutrino, le protón est transformé en un neutrón et le muón produit est de charge positive. Oui la collision est entre un antineutrino et un neutrón, les produits sont; un protón et un muón de charge négative.

$\nu_\mu D \rightarrow \mu^+ ou,$

$\bar{\nu}_\mu ou \rightarrow \mu^- d$

dans les deux cas la charge électrique totale est préservée dans l'interaction. Si le muón produit dans cette interaction a une vitesse supérieure à la de la lumière en de l'eau (ou gel dans le cas d'IceCube), se produit radiation de Cherenkov tout au long du trait du muón. Cette lumière caractéristique est saisie par les fotomultiplicadores contenus dans chaque module d'IceCube. Une fois saisie le signal, celle-ci est numérisée et associée avec une indication cronométrica. La direction du muón incident se peut reconstruir par l'intermédiaire d'un logiciel qu'utilise la position géométrique de chaque module frappé par des photons et l'estampille cronométrica de ce signal. En principe aussi se peut obtenir information sur l'énergie du muón puisque le nombre de photons Cherenkov produits est liée à celle-ci. L'énergie du muón est directement liée à la du neutrino progenitor.

Dans le cas de neutrinos de type électron, au lieu de de les traits, se produisent des cascades électromagnétiques lesquelles émettent des photons dans toutes directions. Dans ce type d'événements est beaucoup plus difficile déduire la direction du neutrino incident mais se peut obtenir une meilleure résolution de son énergie.

Bien que l'expectative est qu'IceCube détectez très peu de neutrinos, s'attend avoir une grande résolution dans son dépistage. Selon un rapport de l'Associated Press,^[3] les scientifiques dans les installations croient qu'ils ont détecté les premiers neutrinos le jour 29 janvier du 2006. Après divers ans d'opération, IceCube pourrait produire une carte du flux remontant à l'hémisphère nord similaire aux cartes qu'ils ont déjà été produits dans autres gammes comme le de la radiation de fond de micro-ondes. De la même forme ANTARES (une autre expérience similaire à IceCube situé dans la mer méditerranéenne) pourrait terminer la carte pour l'hémisphère meridional.

Origines de rayons gamma

Lorsque les protones choquent déjà soyez l'un avec l'autre, ou avec des photons, par le général ils se produisent piones. Les piones chargés déclinent à neutrinos alors que les piones neutrales déclinent à des rayons gamma. Il est possible que le flux de neutrinos et le flux de rayons gamma puissent coïncider dans certaines sources telles comme pousses de rayons gamma (GRB par ses sigles en anglais) et restes de supernova, en indiquant la nature evasiva de son origine. Pour ce but, les données d'IceCube se pouvaient utiliser conjointement avec des détecteurs de rayons cósmico comme HESS ou MAGIC.

La théorie de cordes

La stratégie de dépistage, antérieurement décrite, je joins avec sa position en le Pôle Sud, ils pourraient permettre que le détecteur fournisse la première robusta évidence expérimentale de dimensions additionnelles predichas par la théorie de cordes. D'accord avec cette théorie, doit exister un neutrino stérile, composé par une corde fermée. Ceux-ci pouvaient s'échapper en des dimensions additionnelles avant de revenir, en les faisant voyager apparemment plus rapide que la vitesse de la lumière. peut-être soyez possible créer une expérience pour essayer ceci dans un futur prochain.^[4] En plus, si les neutrinos de grande énergie créassent trous noirs microscópicos (d'après le predicho par quelques aspects de la théorie de cordes), se créerait une douche de particules; en donnant par résultat une augmentation dans le nombre de neutrinos "decendentes" et un décrément dans le nombre de neutrinos "ascendants".^[5]

Références

Tu raccordes externes

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