O Observatório de Neutrinos IceCube, operado 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. Por trás deste observatório está a 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. a pesquisa é conhecida como Painel de Priorização de Projetos de Física de Partículas (P5).

Num relatório preliminar recente, "Caminhos para a Inovação e Descoberta em Física de Partículas", a equipe P5 recomendou uma 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 Large Hadron Collider do CERN, no Observatório Vera C. Rubin, no Cherenkov Telescope Array e no desenvolvimento de sistemas terrestres de próxima geração. -telescópios baseados em micro-ondas para observar a radiação cósmica de fundo (CMB). Os conselheiros P5 incluem dois membros do corpo docente da UW – Madison, Tulika Bose e Kyle Cranmer, e os físicos da UW – Madison também ocupam papéis de liderança nos projetos listados acima.

Bose é um físico experimental de partículas que trabalha no experimento Compact Muon Solenoid 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 experimento ATLAS 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 denominada ICECube-Gen2. Como indicam no seu relatório, uma actualização do actual observatório seria uma forma relativamente económica de melhorar a capacidade da comunidade científica para detectar 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 do CMB-S4 e do 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 Albrecht Karle, físico da UW-Madison. professor que está liderando a atualização do IceCube em um comunicado à imprensa da UW-M.

Além de apoiar a expansão do IceCube e outros experimentos importantes, o painel recomendou um melhor equilíbrio financeiro 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 sendo revisadas pelo Painel Consultivo de Física de Altas Energias (HEPAP), parte do Departamento de Energia dos EUA (DoE), que está programado para se reunir em 8 de dezembro para discutir as recomendações. Uma versão online do relatório P5 pode ser encontrada aqui no site do DoE, e um resumo de 2 páginas pode ser encontrado no site do HEPAP aqui.

Fornecido por Universe Today