美国国家科学基金会续签NSF IceCube运维合同

由威斯康星大学麦迪逊分校管理的 IceCube 中微子观测站已获得 NSF 到 2031 年 5300 万美元的资助。

来源:威斯康星大学麦迪逊分校

上个月,美国国家科学基金会与威斯康星大学麦迪逊分校续签了合作协议,管理和运营 NSF IceCube 中微子观测站。这项为期五年、价值 5300 万美元的合作协议要求 IceCube 在 2026 年至 2031 年期间持续运营和维护。

“慷慨的资金将使我们能够进一步提高仪器的性能,并扩展 IceCube 在过去十年中取得的一系列发现,”威斯康星大学麦迪逊分校 Vilas 研究教授和 Gregory Breit 教授、IceCube 的首席研究员 Francis Halzen 说。

NSF 主要设施 IceCube 的运营和维护资金由 NSF 极地项目办公室与该机构的研究基础设施办公室协调提供。美国国家科学基金会通过极地项目办公室管理美国南极项目,该项目为全国各地的研究人员提供支持,并提供基础设施来支持该领域的研究人员。

“对 NSF IceCube 中微子观测站的重新投资将促进广泛学科的发现,推动数据密集型科学的进步,并加强国家在南极洲的研究事业,”南极天体物理学和地球空间科学项目主任 Marion Dierickx 说。

IceCube 使用一立方公里的南极冰来探测称为中微子的几乎无质量的粒子,这些粒子不受干扰地穿过外太空。由于中微子很少与物质相互作用,因此它们可以为观察原本模糊的极端宇宙环境提供一个镜头,并携带有关其来源的宝贵信息。到目前为止,IceCube已经发现了天体物理中微子,确定了活跃星系的超大质量黑洞是高能中微子和宇宙射线的起源地,并观测到了来自我们银河系的中微子。最近,IceCube升级成功部署,标志着IceCube自15年前完成以来的首次重大扩展。

升级完成后,IceCube 将运行安装在南极冰盖 91 个钻孔中的 5,500 多个光学模块。新的传感器和 58 个新的特殊和校准设备将共同实现比以往更精确的中微子特性测量。科学家将能够更好地表征周围的冰,从而加强中微子的重建并对 15 年的存档数据进行重新分析。此次升级还将提高科学家探测来自遥远宇宙源的中微子的能力。此外,IceCube 将继续研究深层冰川环境,并扩大地球上最安静地点之一的地震监测范围。

“操作新的 Upgrade 传感器和校准设备是一项令人兴奋的挑战,”IceCube 运营总监 John Kelley 说道。 “将它们集成到现有探测器中进展顺利,我们期待在今年晚些时候获取物理数据。”

未来五年将为IceCube带来几项重大变化。处理和分析升级数据将需要先进的人工智能和机器学习方法,从而需要开发新的软件。在维护方面,合作者将升级南极和北半球数据设施的硬件,包括更换 IceCube 已有 20 年历史的表面数据采集电子设备。

IceCube Collaboration 拥有来自世界各地 58 个机构的 450 多名科学家,开展了广泛的科学计划,为中微子天文学奠定了基础。 NSF 合作协议包括向为 IceCube 运营和维护核心活动做出贡献的六家美国机构提供子奖励:劳伦斯伯克利国家实验室支持国家能源研究科学计算中心的分布式计算和长期数据存档;特拉华大学是维护 IceTop(IceCube 的表面组件)的主要机构;马里兰大学协调 IceCube 软件,包括在线过滤和模拟;阿拉巴马大学塔斯卡卢萨分校领导了探测器校准工作;密歇根州立大学是 IceCube 软件和模拟制作的主要贡献者;犹他大学负责升级中新校准设备的运行。

“通过新安装的升级,这笔资金确保了 IceCube 始终处于探索中微子天空的最前沿,并使我们能够在未来几年取得新的发现,”乌普萨拉大学物理学副教授兼 IceCube 发言人艾琳·奥沙利文 (Erin O’Sullivan) 说道。