IceCube lab i förgrunden har två våningar. Kablarna från detektorn kommer in genom de två pelarna på sidorna och når på så sätt datorklustret på övervåningen. Foto: Klas Hultqvist

IceCube lab i förgrunden har två våningar. Kablarna från detektorn kommer in genom de två pelarna på sidorna och når på så sätt datorklustret på övervåningen. Foto: Klas Hultqvist

IceCube är ett neutrinoteleskop som har byggts i isen på den geografiska sydpolen, bredvid den amerikanska forskningsstationen Amundsen-Scott. Drygt 5 000 optiska sensorer har installerats på 1 500–2 500 m djup. Den instrumenterade volymen av is är 1 km3. Installationen av sensorer påbörjades 2004 och blev klar i december 2010. Datatagning med den färdigställda detektorn pågår kontinuerligt sedan maj 2011.

Med den färdigställda detektorn har vi tillgång till instrumentets hela prestanda och analysen av data har under året varit mycket intensiv. Kollaborationen har under 2012 publicerat 13 vetenskapligt granskade artiklar, ytterligare fyra har accepterats samt fyra har skickats in. Resultat har även presenterats vid ett stort antal konferenser. På flera områden har detektorn och analysmetoderna visat sig överträffa förväntningarna. Datatagning planeras ske i många år för att nå den slutliga känsligheten för neutrinoflöden och för att bevaka tidsberoende källor i universum.

Bland de spektakulära resultat som kom fram under 2012 kan nämnas två händelser där drygt 1 PeV (1015 eV) energi avsatts i detektorn (se figur). Händelserna är av kaskadtyp, men hittades när vi letade efter högenergetiska händelser av spårtyp. En annan filtrering efter händelser som startar inne i detektorn har därför gjorts och vi fann ytterligare 26 händelser under två år. Dessa har dock något lägre energier. Det är fortfarande en gåta vad ursprunget till dessa händelser är. De kan vara de första tecknen på astrofysikaliska neutriner med hög energi, men andra möjligheter finns också. Om händelserna har orsakats av neutriner med astrofysikaliskt ursprung kommer de att ge oss information om den kosmiska strålningens källor och om utvecklingen av objekt i universum.

Två händelser med energi över 1 PeV som fångats med den kompletta IceCube-detektorn. De vertikala prickade linjerna mot - svarar detektorsträngarna med op - tiska sensorer. Moduler som gett signal i händelsen markeras med en färgad sfär. Storleken markerar mängden ljus i sensorn och färgen anger den relativa tiden (röd–blå => tidig–sen). Dessa händelser synes inträffa inne i detektorn, utan spår av en inkommande laddad partikel. De är därför goda kandidater för neutrinohändelser.

Två händelser med energi över 1 PeV som fångats med den kompletta IceCube-detektorn. De vertikala prickade linjerna motsvarar detektorsträngarna med optiska sensorer. Moduler som gett signal i händelsen markeras med en färgad sfär. Storleken markerar mängden ljus i sensorn och färgen anger den relativa tiden (röd–blå =>tidig–sen). Dessa händelser synes inträffa inne i detektorn, utan spår av en inkommande laddad partikel. De är därför goda kandidater för neutrinohändelser.

Under 2012 har vi också lyckats visa att den förtätade djupa delen av detektorn som kallas Deep Core har förmåga att mäta neutriner med låga energier (tiotals GeV) från alla riktningar. Ett kraftfullt veto från den omgivande stora IceCube gör att Deep Core-data kan rensas från det mångmiljonfalt större flödet av uppifrån kommande myoner. Med Deep Core har vi bland annat satt gränser för hur mycket mörk materia som samlats i solens centrum. Den mörka materien ären dominerande del av universums materia, men dess natur är fortfarande en gåta. Deep Core har till stor del bekostats av bidrag från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.

Med Deep Cores förmåga att mäta neutriner med låga energier har vi även i IceCube sett att neutriner oscillerar, det vill säga byter skepnad mellan olika former. En ytterligare förtätning planeras, PINGU, där huvudsyftet är att kunna mäta masskillnaderna mellan de olika typerna, den så kallade neutrinohierarkin.