Įsikūręs piečiausiame Žemės taške, 280 tonų ilgio, 10 metrų pločio Pietų ašigalio teleskopas padėjo astronomams išsiaiškinti tamsiosios energijos ir nulio prigimtį realioje neutrinų masėje - neįmanomose subatominėse dalelėse, kurios skverbiasi į Visatą ir iki visai neseniai buvo manoma, kad visiškai be išmatuojamos masės.
NSF finansuojamas Pietų ašigalio teleskopas (SPT) yra specialiai sukurtas tamsiosios energijos, jėgos, tariamai skatinančios nesibaigiantį (ir, matyt, vis dar spartinantį) Visatos plėtimąsi, paslaptims ištirti. Jo milimetrinės bangos stebėjimo galimybės mokslininkams leidžia ištirti kosminį mikrobangų foną (CMB), kuris naktinį dangų persmelkia 14 milijardų metų senumo Didžiojo sprogimo aidu.
CMB įspaudas yra nutolusių galaktikų klasterių siluetai - keletas masyviausių struktūrų, kurios gali formuotis Visatoje. Surasdami šias grupes ir nubrėždami jų judesius su SPT, tyrėjai gali pamatyti, kaip tamsiosios energijos ir neutrinos sąveikauja su jomis.
„Neutrinai yra vienos gausiausių dalelių Visatoje“, - teigė Bradfordas Bensonas, eksperimentinis kosmologas iš Čikagos universiteto Kavli kosmologinės fizikos instituto. „Kiekvieną sekundę pro mus praeina maždaug vienas trilijonas neutrinų, nors vargu ar juos pastebėtumėte, nes jie retai sąveikauja su„ normalia “medžiaga“.
Jei neutrinai būtų ypač masyvūs, jie paveiktų didelio masto galaktikų grupes, stebimas naudojant SPT. Jei jie neturėtų mišių, nebūtų jokio efekto.
Tačiau SPT bendradarbiavimo komandos rezultatai kažkur slypi.
Nors buvo ištirta tik 100 iš 500 iki šiol nustatytų grupių, komanda sugebėjo nustatyti pagrįstai patikimą neutrinų masės viršutinę ribą - vėlgi, dalelės, kurios kažkada buvo manomos kaip turinčios ne mišios.
Ankstesni bandymai taip pat priskyrė apatinę neutrinų masės ribą, taip susiaurindami numatomą subatominių dalelių masę iki 0,05–0,28 eV (elektronų voltų). Kai SPT tyrimas bus baigtas, komanda tikisi, kad dalelių masės rezultatas bus dar labiau įsitikinęs.
„Turėdami visą SPT duomenų rinkinį, mes galėsime nustatyti labai griežtus tamsiosios energijos suvaržymus ir galbūt nustatyti neutrinų masę“, - sakė Bensonas.
„Turėtume būti labai arti to tikslumo lygio, kurio reikia aptikti neutrinų mases“, - vėliau pažymėjo jis laiške „Space Magazine“.
Tokie tikslūs matavimai nebūtų buvę įmanoma be Pietų ašigalio teleskopo, kuris dėl savo unikalios vietos labai ilgą laiką gali stebėti tamsų dangų. Antarktidoje SPT taip pat yra stabili atmosfera, taip pat labai žemi vandens garų kiekiai, kurie kitaip galėtų absorbuoti silpnus milimetrų bangos ilgio signalus.
„Pietų ašigalio teleskopas pasirodė esąs NSF Antarktidoje atliktų astrofizinių tyrimų brangakmenis“, - teigė Vladimiras Papitashvili, Antarkties astrofizikos ir kosmoso mokslų programų direktorius, NSF Polinių programų biuras. „Po to, kai teleskopas„ pirmą šviesą “gavo 2007 m. Vasario 17 d., Jis parengė apie dvi dešimtis recenzuotų mokslo publikacijų.„ SPT “yra labai kryptingas, gerai valdomas ir nuostabus projektas.“
Komandos išvadas Bradfordas Bensonas pristatė Amerikos fizikų draugijos susirinkime Atlantoje balandžio 1 d.
