ENGINEERINGNET.BE - Op 25 juni 2019 keurde de National Science Foundation (NSF) de volledige financiering ter waarde van 33 miljoen euro goed om de IceCube-detector te upgraden.
Hierdoor zullen de wetenschappelijke mogelijkheden ervan uitgebreid kunnen worden naar lagere energie regionen en daardoor hoogenergetische neutrino's zal kunnen bereiken, die de energierange van kleinere bestaande neutrinodetectoren wereldwijd overlappen.
De geplande upgrade zal twee nieuwe types sensormodules bevatten, die getest zullen worden in het kader van een toekomstige uitbreiding van IceCube, dat de naam IceCube-Gen2 meekreeg. De modules die in deze eerste uitbreiding worden gebruikt, zijn twee tot drie keer gevoeliger dan de huidige sensoren. Dit zal al een belangrijk voordeel voor neutrinostudies bieden, maar dit zal nog relevanter worden in de nieuwe en grotere IceCube-Gen2.
Het belangrijkste doel van deze upgrade is om de detector te verbeteren om de oscillatie-eigenschappen van neutrino's nauwkeuriger te kunnen bestuderen. Het ene type neutrino transformeert of oscilleert naar een andere type, wanneer deze interageert met andere deeltjes tijdens hun reis door de ruimte.
Een ander doel is om het ijs rond de IceCube-sensoren beter te beschrijven, waardoor betere prestaties verkregen kunnen worden met de bestaande detector. Hierdoor kunnen nauwkeurigere reconstructies van neutrino's verkregen worden.
Neutrino's worden ook wel "spookdeeltjes" genoemd vanwege hun vermogen om door materie en ruimte te reizen over enorme afstanden, zonder dat deze daarbij iets te raken. Dit gedrag is te wijten aan hun zwakke interactie met materie.
Maar wanneer neutrino's interageren met andere deeltjes in of nabij de detector, creëren ze secundaire deeltjes zoals muonen, die de detector met zulke hoge snelheden door het ijs schiet waardoor deze een blauwachtig licht afgeven (het zogenaamde Cherenkov-licht).
Met dit licht kan dan het traject en de energie van de oer-neutrino gedetecteerd en gereconstureerd worden. Afhankelijk van het lichtpatroon kunnen de wetenschappers ook verschillende soorten neutrino's herkennen.
Darren Grant, woordvoerder van de IceCube Collaboration: "De upgrade is ontworpen om aanzienlijke verbeteringen te realiseren in onze metingen van neutrino's en ons begrip van de aard van het deeltje zelf".
ACHTERGROND
Het IceCube Neutrino Observatory bevindt zich op het NSF's Amundsen-Scott Zuidpoolstation. Het beheer en de werking van het observatorium gebeurt door het Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Centre bij UW-Madison.
Het wetenschappelijke programma wordt geleid door een internationaal consortium bestaande uit meer dan 300 wetenschappers uit 52 instellingen verspreid over 12 landen.
