Zusammenfassung - Die Untersuchung von ultrahochenergetischen Neutrinos mit der IceCube-Gen2-In-Wasser-Radioanordnung

Die Untersuchung von ultrahochenergetischen Neutrinos mit der IceCube-Gen2-In-Wasser-Radioanordnung

2025-07-10 14:44:19

{"Christian Glaser"}

{astro-ph.HE,astro-ph.IM}

Die IceCube-Gen2-Kollaboration präsentiert das Design für ein Radioteleskop innerhalb des IceCube-Gen2-Neutrino-Teleskops, das darauf abzielt, ultra-hochenergetische Neutrinos über einen breiten Energiespektrum von TeV bis zum EeV-Skalen zu detektieren. Dieses nächste Generation Neutrino-Observatorium wird mit 10.000 optischen Sensoren, einer Oberflächeneinrichtung und einem Radioteleskop mit in den Eis eingebetteten Antennen ausgestattet sein. Das Radioteleskop nutzt Askaryan-Emissionen, um Neutrino-Interaktionen im Eis zu detektieren und bietet eine Empfindlichkeit für Neutrinos mit Energien über 100 PeV. Das Design umfasst 361 Stationen mit mehreren Antennen und kombiniert zwei Arten von Stationen: flache Stationen in der Nähe der Oberfläche und hybride Stationen mit tieferen Antennen. Dieses hybride Design zielt darauf ab, systematische Unsicherheiten und experimentelle Risiken zu reduzieren. IceCube-Gen2-Radio wird erwartet, die Neutrino-Detektionseigenschaften erheblich zu verbessern und die Entdeckung astrophysikalischer und kosmogener Neutrinos über 100 PeV zu ermöglichen. Es bietet auch eine breite Energiebandbreite von TeV bis EeV, was die Untersuchung energieabhängiger Übergänge in der Neutrino-Geschmackszusammensetzung gestattet, die von astrophysikalischen Quellenmodellen vorhergesagt werden. Das Projekt prognostiziert ein starkes Entdeckungspotenzial für diffuse Ströme, punktförmige Quellen und UHE-Neutrino-Interaktionen einschließlich Geschmacks- und Querschnittsmaßnahmen. Ongoing Entwicklungen in der Auslösung, Rekonstruktion und Optimierung des Arrays zielen darauf ab, die Leistungsfähigkeit und den wissenschaftlichen Output des Detektors weiter zu verbessern. Das IceCube-Gen2-Radioteleskop hat das Potenzial, transformative Beiträge zur Astropartikelphysik und zur Erforschung des hochenergetischen Universums zu leisten, indem es Einblicke in die Quellen ultra-hochenergetischer Neutrinos bietet, ihre Interaktionen mit Materie versteht und neue Physik jenseits des Standardmodells erforscht.