Naukowcy zalecają, aby IceCube był ośmiokrotnie większy

the Obserwatorium Neutrino IceCubeobsługiwany przez Uniwersytet Wisconsin-Madison (UW-M), mieszczącej się przy ul Stacja Antarktyczna Amundsen-Scott Na Antarktydzie jest to jedno z najbardziej ambitnych obserwatoriów neutrin na świecie. Za tym obserwatorium jest Współpraca w postaci kostek lodu, międzynarodowa grupa 300 fizyków z 59 instytucji w 14 krajach. Wykorzystując kilometr sześcienny lodu chroniący przed zakłóceniami zewnętrznymi, obserwatorium to specjalizuje się w poszukiwaniu neutrin. Te prawie bezmasowe cząstki subatomowe należą do najliczniejszych cząstek we wszechświecie i stale przechodzą przez zwykłą materię.

Badając te cząstki, naukowcy mają nadzieję uzyskać wgląd w niektóre z najbardziej gwałtownych źródeł astrofizycznych, takie jak supernowe, rozbłyski gamma, łączące się czarne dziury, gwiazdy neutronowe itp. Badania są znane jako grupa naukowców, której zadaniem jest doradzanie rządowi USA w zakresie fizyki cząstek elementarnych Rada priorytetowa projektu fizyki cząstek elementarnych (s. 5). W niedawnym projekcie raportu „Drogi do innowacji i odkryć w fizyce cząstek elementarnych„, zalecił zespół P5A Planowana rozbudowa IceCube. Zalecenie to jest jednym z kilku, które określają przyszłość badań w zakresie astrofizyki i fizyki cząstek elementarnych.

W raporcie zaleca się także wspieranie oddzielnego eksperymentu z neutrinami w Illinois, zwanego Deep Underground Neutrino Experiment, wraz z wieloma projektami w CERN. Wielki Zderzacz Hadronów, Obserwatorium Very C. Rubin, Układ teleskopów Czerenkowaoraz opracowanie nowej generacji teleskopów naziemnych do monitorowania kosmicznego mikrofalowego tła (CMB). Doradcami P5 jest dwóch pracowników wydziału UW-Madison, Tulika Bose I Kyle’a CranmeraFizycy z Uniwersytetu Wisconsin-Madison również przejmują role przywódcze we wspomnianych powyżej projektach.

Bose jest eksperymentalnym fizykiem cząstek elementarnych, który pracuje nad… Kompaktowy elektrozawór Doświadczenie w LHC. Jej badania skupiają się na poszukiwaniu egzotycznych cząstek, ciemnej materii i pomiarach Modelu Standardowego. Badania Cranmera w podobny sposób skupiają się na poszukiwaniu egzotycznych cząstek i fizyki poza Modelem Standardowym, który obejmował… atlas Doświadczenie w LHC. Obydwaj wraz ze swoimi kolegami z P5 spędzili większą część minionego roku na ocenie przyszłości fizyki cząstek elementarnych i rekomendowaniu projektów, które pomogłyby w rozwoju tej dziedziny.

Jedną z głównych obaw komisji P5 jest to, w jaki sposób rząd federalny może zmaksymalizować ograniczone fundusze, jakie przeznacza na badania w dziedzinie fizyki cząstek elementarnych w ciągu następnej dekady. Jest to jeden z głównych powodów polecanego rozszerzenia IceCube, zwanego potocznie Ice Cube-Gen2. Jak podkreślają w Ich raportModernizacja obecnego obserwatorium byłaby stosunkowo opłacalnym sposobem na poprawę zdolności społeczności naukowej do wykrywania i analizowania neutrin:

„IceCube-Gen2 ma również mocne podstawy naukowe w astrofizyce wielu posłańców w połączeniu z obserwatoriami fal grawitacyjnych… Biegun południowy, wyjątkowa lokalizacja, która umożliwia wiodące na świecie badania naukowe CMB-S4 i IceCube-Gen2, powinien zostać zachowany jako kluczową lokalizację.” Nauka umożliwi dalsze amerykańskie przywództwo w tych obszarach.

„Wykorzystując nową technologię i wyjątkowy lód, który możemy zaprojektować z wyższą rozdzielczością niż kiedykolwiek wcześniej, IceCube-Gen2 może zwiększyć obszar wykrywania ośmiokrotnie przy kosztach porównywalnych z IceCube” – powiedział. Albrechta Karolaprofesor fizyki na Uniwersytecie Wisconsin-Madison, kierujący modernizacją IceCube na UW-M komunikat prasowy.

Oprócz wsparcia rozbudowy IceCube i innych kluczowych eksperymentów komisja zaleciła lepszą równowagę finansowania między projektami każdej wielkości, solidniejszy program badawczo-rozwojowy, który mógłby doprowadzić do nowej generacji akceleratorów cząstek, a także poszerzenie krajowego wysokiego -pracownicy techniczni. . Bose zauważyła, że ​​jest szczególnie podekscytowana perspektywą nowego akceleratora cząstek, który prawdopodobnie będzie zlokalizowany w Stanach Zjednoczonych. „Jestem podekscytowana odważną, długoterminową wizją przedstawioną w raporcie P5” – powiedziała. „Taki zderzacz byłby niezrównanym obiektem o zasięgu globalnym, który zapewniłby nowy wgląd w tajemnice naszego świata kwantowego”.

Zalecenia Komitetu P5 są obecnie rozpatrywane przez Komitet Komitet Doradczy ds. Fizyki Wysokich Energii (HEPAP), część Departamentu Energii USA (DoE), ma się spotkać 8 grudnia w celu omówienia zaleceń. Istnieje możliwość wystawienia elektronicznej kopii raportu P5 Znaleziono tutaj Na stronie internetowej Departamentu Energii można znaleźć dwustronicowe podsumowanie HEPAP Strona internetowa tutaj.

Dogłębna lektura: Uniwersytet Wisconsin-Madison