L'Osservatorio di neutrini IceCube, gestito dall'Università del Wisconsin-Madison (UW-M), situato presso la stazione Amundsen-Scott del Polo Sud in Antartide, è uno degli osservatori di neutrini più ambiziosi al mondo. Dietro questo osservatorio c'è la Collaborazione IceCube, un gruppo internazionale di 300 fisici provenienti da 59 istituzioni in 14 paesi.
Facendo affidamento su un chilometro cubo di ghiaccio per proteggersi dalle interferenze esterne, questo osservatorio è dedicato alla ricerca dei neutrini. Queste particelle subatomiche quasi prive di massa sono tra le più abbondanti nell'universo e attraversano costantemente la materia normale.
Studiando queste particelle, gli scienziati sperano di ottenere informazioni su alcune delle fonti astrofisiche più violente, come le supernovae, i lampi di raggi gamma, la fusione di buchi neri e stelle di neutroni, ecc. Il gruppo di scienziati incaricato di consigliare il governo degli Stati Uniti sulla fisica delle particelle la ricerca è nota come Pannello di priorità del progetto di fisica delle particelle (P5).
In una recente bozza di rapporto, "Percorsi verso l'innovazione e la scoperta nella fisica delle particelle", il team P5 ha raccomandato un'espansione pianificata di IceCube. Questa raccomandazione è una delle tante che definiscono il futuro della ricerca in astrofisica e fisica delle particelle.
Il rapporto raccomanda inoltre il supporto per un esperimento separato sui neutrini con sede nell'Illinois chiamato Deep Underground Neutrino Experiment, insieme a numerosi progetti presso il Large Hadron Collider del CERN, l'Osservatorio Vera C. Rubin, il Cherenkov Telescope Array e lo sviluppo di sistemi terrestri di prossima generazione. telescopi per osservare il fondo cosmico a microonde (CMB). I consulenti P5 includono due membri della facoltà dell'UW-Madison, Tulika Bose e Kyle Cranmer, e anche i fisici dell'UW-Madison ricoprono ruoli di primo piano nei progetti sopra elencati.
Bose è un fisico sperimentale delle particelle che lavora all'esperimento Compact Muon Solenoid presso l'LHC. La sua ricerca è focalizzata sulla ricerca di particelle esotiche, materia oscura e misurazioni del modello standard. La ricerca di Cranmer è focalizzata in modo simile sulla ricerca di particelle esotiche e sulla fisica oltre il Modello Standard, che includeva l'esperimento ATLAS all'LHC. Insieme ai colleghi P5, i due hanno trascorso gran parte dell'ultimo anno valutando il futuro della fisica delle particelle e consigliando progetti che avrebbero aiutato a far avanzare il campo.
Una delle principali preoccupazioni del comitato P5 è come il governo federale potrebbe massimizzare i limitati finanziamenti stanziati per la ricerca sulla fisica delle particelle nel prossimo decennio. Questo è uno dei motivi principali per cui si consiglia l'espansione IceCube, colloquialmente denominata ICECube-Gen2. Come indicato nel loro rapporto, un aggiornamento dell'attuale osservatorio sarebbe un modo relativamente economicamente vantaggioso per migliorare la capacità della comunità scientifica di rilevare e analizzare i neutrini:
"IceCube-Gen2 ha anche un forte caso scientifico nell'astrofisica multi-messaggero insieme agli osservatori di onde gravitazionali... Il Polo Sud, un sito unico che consente la scienza leader a livello mondiale di CMB-S4 e IceCube-Gen2, deve essere mantenuto come un sito di primo piano sito scientifico per consentire agli Stati Uniti di mantenere la leadership in questi settori."
"Utilizzando la nuova tecnologia e sfruttando il ghiaccio brillante che possiamo modellare con precisione sempre maggiore, IceCube-Gen2 può espandere il volume di rilevamento di un fattore otto per un costo paragonabile a IceCube", ha affermato Albrecht Karle, fisico dell'UW-Madison. professore che sta guidando l'aggiornamento di IceCube in un comunicato stampa dell'UW-M.
Oltre a sostenere l'espansione di IceCube e altri importanti esperimenti, il comitato ha raccomandato un migliore equilibrio dei finanziamenti tra progetti di tutte le dimensioni, un programma di ricerca e sviluppo più aggressivo che potrebbe portare a un acceleratore di particelle di prossima generazione e l'ampliamento della forza lavoro tecnologica avanzata della nazione. . Bose ha dichiarato di essere particolarmente entusiasta della prospettiva di un nuovo acceleratore di particelle, che potrebbe essere localizzato negli Stati Uniti. "Sono entusiasta dell'audace visione a lungo termine presentata nel rapporto P5", ha affermato. "Un simile collisore sarebbe una struttura globale senza precedenti che fornirebbe nuove conoscenze sui misteri del nostro universo quantistico."
Le raccomandazioni del panel P5 sono ora in fase di revisione da parte del High Energy Physics Advisory Panel (HEPAP), parte del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DoE), che si riunirà l'8 dicembre per discutere le raccomandazioni. Una versione online del rapporto P5 può essere trovata qui sul sito web del DoE, mentre un riepilogo di 2 pagine può essere trovato sul sito HEPAP qui.
Fornito da Universe Today
