O Observatório de Neutrinos IceCubeoperado pela Universidade de Wisconsin-Madison (UW-M), localizado na Estação Pólo Sul Amundsen-Scott na Antártica, é um dos observatórios de neutrinos mais ambiciosos do mundo. Atrás deste observatório está o Colaboração IceCube, um grupo internacional de 300 físicos de 59 instituições em 14 países. Contando com um quilômetro cúbico de gelo para proteger contra interferências externas, este observatório é dedicado à busca de neutrinos. Estas partículas subatómicas quase sem massa estão entre as mais abundantes no Universo e passam constantemente pela matéria normal.
Ao estudar essas partículas, os cientistas esperam obter informações sobre algumas das fontes astrofísicas mais violentas – como supernovas, explosões de raios gama, fusão de buracos negros e estrelas de nêutrons, etc. pesquisa é conhecida como Painel de Priorização de Projetos de Física de Partículas (P5). Num projecto de relatório recente, “Caminhos para inovação e descoberta em física de partículas”, a equipe P5 recomendou um expansão planejada do IceCube. Esta recomendação é uma das várias que definem o futuro da pesquisa em astrofísica e física de partículas.
O relatório também recomenda apoio para um experimento separado de neutrinos baseado em Illinois, chamado Deep Underground Neutrino Experiment, juntamente com vários projetos no CERN’s Grande Colisor de Hádronso Observatório Vera C. Rubino Matriz de telescópios Cherenkov, e o desenvolvimento de telescópios terrestres de próxima geração para observar a radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB). Os conselheiros P5 incluem dois membros do corpo docente da UW – Madison, Tulika Bose e Kyle Cranmere os físicos da UW – Madison também ocupam papéis de liderança nos projetos listados acima.
Bose é um físico experimental de partículas que trabalha no Solenóide de Muon Compacto experimento no LHC. Sua pesquisa está focada na busca por partículas exóticas, matéria escura e medições do modelo padrão. A pesquisa de Cranmer está igualmente focada na busca de partículas exóticas e na física além do Modelo Padrão, que incluiu o ATLAS experimento no LHC. Juntamente com os seus colegas P5, os dois passaram grande parte do ano passado avaliando o futuro da física de partículas e recomendando projetos que ajudariam a avançar no campo.
Uma das principais preocupações do painel P5 é como o governo federal poderia maximizar o financiamento limitado que aloca à pesquisa em física de partículas durante a próxima década. Esta é uma das principais razões para a expansão recomendada do IceCube, coloquialmente chamada ICECube-Gen2. Como eles indicam em seu relatóriouma atualização do atual observatório seria uma forma relativamente económica de melhorar a capacidade da comunidade científica para detetar e analisar neutrinos:
“O IceCube-Gen2 também tem um forte caso científico em astrofísica multi-mensageiro, juntamente com observatórios de ondas gravitacionais… O Pólo Sul, um local único que permite a ciência líder mundial de CMB-S4 e IceCube-Gen2, deve ser mantido como um local de destaque. site de ciência para permitir a liderança contínua dos EUA nessas áreas.”
“Usando nova tecnologia e aproveitando o gelo brilhante que podemos modelar com precisão cada vez maior, o IceCube-Gen2 pode expandir o volume de detecção por um fator de oito por um custo comparável ao IceCube”, disse Alberto Karleum professor de física da UW – Madison que está liderando a atualização do IceCube em um UW-M Comunicado de imprensa.
Além de apoiar a expansão do IceCube e outros experimentos importantes, o painel recomendou um melhor equilíbrio de financiamento entre projetos de todos os tamanhos, um programa de pesquisa e desenvolvimento mais agressivo que poderia levar a um acelerador de partículas de próxima geração e ampliar a força de trabalho de tecnologia avançada do país. . Bose indicou que está particularmente entusiasmada com a perspectiva de um novo acelerador de partículas, que poderia potencialmente ser localizado nos EUA. “Estou entusiasmada com a ousada visão de longo prazo apresentada no relatório P5”, disse ela. “Tal colisor seria uma instalação global sem paralelo que forneceria novos insights sobre os mistérios do nosso universo quântico.”
As recomendações do painel P5 estão agora a ser revistas pelo Painel Consultivo de Física de Altas Energias (HEPAP), parte do Departamento de Energia dos EUA (DoE), que está programado para se reunir no dia 8 de dezembro para discutir as recomendações. Uma versão online do relatório P5 pode ser encontrado aqui no site do DoE, e um resumo de 2 páginas pode ser encontrado no HEPAP site aqui.
Leitura adicional: Universidade de Wisconsin-Madison
