IceCube-Gen2: окно в экстремальную Вселенную

M G Aartsen; R Abbasi; M Ackermann; J Adams; J A Aguilar; M Ahlers; M Ahrens; C Alispach; P Allison; N M Amin; K Andeen; T Anderson; I Ansseau; G Anton; C Argüelles; T C Arlen; J Auffenberg; S Axani; H Bagherpour; X Bai; A Balagopal V; A Barbano; I Bartos; B Bastian; V Basu; V Baum; S Baur; R Bay; J J Beatty; K-H Becker; J Becker Tjus; S BenZvi; D Berley; E Bernardini; D Z Besson; G Binder; D Bindig; E Blaufuss; S Blot; C Bohm; M Bohmer; S Böser; O Botner; J Böttcher; E Bourbeau; J Bourbeau; F Bradascio; J Braun; S Bron; J Brostean-Kaiser; A Burgman; R T Burley; J Buscher; R S Busse; M Bustamante; M A Campana; E G Carnie-Bronca; T Carver; C Chen; P Chen; E Cheung; D Chirkin; S Choi; B A Clark; K Clark; L Classen; A Coleman; G H Collin; A Connolly; J M Conrad; P Coppin; P Correa; D F Cowen; R Cross; P Dave; C Deaconu; C De Clercq; J J DeLaunay; S De Kockere; H Dembinski; K Deoskar; S De Ridder; A Desai; P Desiati; K D de Vries; G de Wasseige; M de With; T DeYoung; S Dharani; A Diaz; J C Díaz-Vélez; H Dujmovic; M Dunkman; M A DuVernois; E Dvorak; T Ehrhardt; P Eller; R Engel; J J Evans; P A Evenson

doi:10.1088/1361-6471/abbd48

IceCube-Gen2: окно в экстремальную Вселенную

IceCube-Gen2: the window to the extreme Universe

M G Aartsen, R Abbasi, M Ackermann, J Adams, J A Aguilar, M Ahlers, M Ahrens, C Alispach, P Allison, N M Amin, K Andeen, T Anderson, I Ansseau, G Anton, C Argüelles, T C Arlen, J Auffenberg, S Axani, H Bagherpour, X Bai, A Balagopal V, A Barbano, I Bartos, B Bastian, V Basu, V Baum, S Baur, R Bay, J J Beatty, K-H Becker, J Becker Tjus, S BenZvi, D Berley, E Bernardini, D Z Besson, G Binder, D Bindig, E Blaufuss, S Blot, C Bohm, M Bohmer, S Böser, O Botner, J Böttcher, E Bourbeau, J Bourbeau, F Bradascio, J Braun, S Bron, J Brostean-Kaiser, A Burgman, R T Burley, J Buscher, R S Busse, M Bustamante, M A Campana, E G Carnie-Bronca, T Carver, C Chen, P Chen, E Cheung, D Chirkin, S Choi, B A Clark, K Clark, L Classen, A Coleman, G H Collin, A Connolly, J M Conrad, P Coppin, P Correa, D F Cowen, R Cross, P Dave, C Deaconu, C De Clercq, J J DeLaunay, S De Kockere, H Dembinski, K Deoskar, S De Ridder, A Desai, P Desiati, K D de Vries, G de Wasseige, M de With, T DeYoung, S Dharani, A Diaz, J C Díaz-Vélez, H Dujmovic, M Dunkman, M A DuVernois, E Dvorak, T Ehrhardt, P Eller, R Engel, J J Evans, P A Evenson

2021-04-29

SCID: 54.1/qwc5vj9e Discuss with AI

IceCube-Gen2космические нейтриноускорение космических частицвысокоэнергетическое нейтринное небомультимессенджерные наблюдения

Abstract (AI)

Наблюдения электромагнитного излучения в диапазоне от радиоволн до γ-излучения дали огромное количество информации о Вселенной. Однако при энергиях порядка ПэВ (10 15 эВ) и выше большая часть Вселенной непроницаема для фотонов. Для исследования наиболее экстремальных областей Вселенной, где чёрные дыры, нейтронные звёзды и звёздные взрывы преобразуют гравитационную энергию в нетепловые космические лучи, необходимы новые вестники — космические нейтрино. Энергии этих частиц в миллионы раз выше энергий частиц, получаемых на самых мощных ускорителях на Земле. Поскольку нейтрино могут покидать области, непрозрачные для излучения, они позволяют заглянуть в глубины взрывающихся звёзд и в окрестности горизонтов событий чёрных дыр. Открытие космических нейтрино с помощью IceCube открыло новое окно во Вселенную. IceCube впервые обнаружил свидетельства космического ускорения частиц в струе активного галактического ядра. Однако в конечном счёте его чувствительность недостаточна для статистически значимого обнаружения даже самых ярких источников нейтрино или для выявления популяций менее светящихся источников. В настоящем «белом документе» представлен обзор инструмента следующего поколения IceCube-Gen2, который позволит углубить понимание процессов и условий, определяющих свойства Вселенной при наиболее высоких энергиях. IceCube-Gen2 предназначен для того, чтобы: (a) картировать небо высокоэнергетических нейтрино в диапазоне энергий от ТэВ до ЭэВ; (b) исследовать ускорение космических частиц посредством мультимессенджерных наблюдений; (c) выявить источники и закономерности распространения частиц с наивысшими энергиями во Вселенной; (d) исследовать фундаментальную физику с помощью высокоэнергетических нейтрино. IceCube-Gen2 расширит существующий детектор IceCube на Южном полюсе. По сравнению с IceCube он увеличит годовую скорость регистрации космических нейтрино в десять раз и сможет обнаруживать источники, в пять раз более слабые, чем его предшественник. Кроме того, благодаря добавлению ради...

Key Findings

При энергиях порядка ПэВ и выше поглощение фотонов делает большую часть Вселенной непрозрачной, поэтому космические нейтрино необходимы для исследования экстремальных астрофизических сред.

IceCube обнаружил космические нейтрино и получил первые свидетельства ускорения космических частиц в джете активного галактического ядра, однако его чувствительность ограничивает значимость обнаружения источников и изучение их популяций.

IceCube-Gen2 предназначен для картографирования высокоэнергетического нейтринного неба в диапазоне от ТэВ до ЭэВ и исследования ускорения частиц посредством мультимессенджерных наблюдений.

IceCube-Gen2 позволит исследовать происхождение и распространение частиц наивысших энергий, а также проверять фундаментальную физику с помощью высокоэнергетических нейтрино.

Новый детектор расширит IceCube на Южном полюсе, увеличив годовую частоту регистрации космических нейтрино в десять раз и обеспечив обнаружение источников, в пять раз более слабых.

Research Object

Нейтринная обсерватория следующего поколения IceCube-Gen2 и её обнаружение космических нейтрино высоких энергий

Research Subject

Чувствительность, способность разрешать источники и научные возможности наблюдений космических нейтрино высоких энергий для изучения экстремальных астрофизических сред, ускорения частиц, источников и распространения космических лучей, а также фундаментальной физики

Publication Details

DOI

10.1088/1361-6471/abbd48

Publication Date

2021-04-29

Journal

Publisher

ISSN

Cited by

537

Open access PDF

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361…

Access Type

Author Information

Authors

M G Aartsen

R Abbasi

M Ackermann

J Adams

J A Aguilar

M Ahlers

M Ahrens

C Alispach

P Allison

N M Amin

K Andeen

T Anderson

I Ansseau

G Anton

C Argüelles

T C Arlen

J Auffenberg

S Axani

H Bagherpour

X Bai

A Balagopal V

A Barbano

I Bartos

B Bastian

V Basu

V Baum

S Baur

R Bay

J J Beatty

K-H Becker

J Becker Tjus

S BenZvi

D Berley

E Bernardini

D Z Besson

G Binder

D Bindig

E Blaufuss

S Blot

C Bohm

M Bohmer

S Böser

O Botner

J Böttcher

E Bourbeau

J Bourbeau

F Bradascio

J Braun

S Bron

J Brostean-Kaiser

A Burgman

R T Burley

J Buscher

R S Busse

M Bustamante

M A Campana

E G Carnie-Bronca

T Carver

C Chen

P Chen

E Cheung

D Chirkin

S Choi

B A Clark

K Clark

L Classen

A Coleman

G H Collin

A Connolly

J M Conrad

P Coppin

P Correa

D F Cowen

R Cross

P Dave

C Deaconu

C De Clercq

J J DeLaunay

S De Kockere

H Dembinski

K Deoskar

S De Ridder

A Desai

P Desiati

K D de Vries

G de Wasseige

M de With

T DeYoung

S Dharani

A Diaz

J C Díaz-Vélez

H Dujmovic

M Dunkman

M A DuVernois

E Dvorak

T Ehrhardt

P Eller

R Engel

J J Evans

P A Evenson

Download PDF

Make a presentation