Значение этой работы в том, что космос изучают не только по свету: нейтрино дают возможность исследовать процессы, которые трудно наблюдать другими способами.
Детектор внутри антарктического льда
Нейтрино редко взаимодействуют с веществом и могут проходить через Землю почти беспрепятственно. Поэтому их регистрация требует детектора большого объёма. Идею использовать лёд Южного полюса для поиска этих частиц Хальцен предложил в 1988 году.
IceCube занимает кубический километр льда. В его толще размещены световые датчики: когда нейтрино сталкивается с атомным ядром, возникает вспышка, которую они могут зафиксировать. Таким образом, обсерватория регистрирует не само нейтрино, а световой след редкого взаимодействия.
Новый канал для астрофизики
Обсерваторию завершили в 2011 году, а вскоре она обнаружила первые высокоэнергетические нейтрино. Позднее исследователи установили, что некоторые частицы прибыли из-за пределов Солнечной системы. Это открыло возможность искать источники нейтрино среди далёких космических объектов.
Инженерная задача здесь определяется низкой вероятностью взаимодействия: чтобы получить достаточно регистраций, нужен огромный объём вещества. Лёд одновременно служит средой для столкновений и материалом, через который датчики улавливают свет. IceCube показывает, как масштаб установки компенсирует редкость события.
Нобелевская награда отмечает создание инструмента, который расширил способы наблюдения Вселенной. Его дальнейшие возможности связаны с тем, насколько точно удастся регистрировать редкие взаимодействия и определять происхождение частиц.