El experimento Radio Ice Cherenkov ( RICE ) fue diseñado para detectar la emisión Cherenkov en el régimen de radio del espectro electromagnético a partir de la interacción de neutrinos de alta energía (mayores de 1 P eV , los llamados neutrinos UHE de energía ultraalta) con la capa de hielo antártica (moléculas de hielo). Los objetivos de este experimento son determinar el potencial de la técnica de radiodetección para medir el flujo de neutrinos cósmicos de alta energía , determinar las fuentes de este flujo y medir las secciones eficaces neutrino- nucleón a energías superiores a las accesibles con los aceleradores existentes . Un experimento de este tipo también tiene sensibilidad a los neutrinos de las explosiones de rayos gamma , así como a las partículas cargadas altamente ionizantes (monopolos, por ejemplo) que atraviesan la capa de hielo antártica.
El experimento funcionó entre 1999 y 2012 (prototipos anteriores a 1999, toma de datos entre 1999 y 2010). Los receptores de radio del experimento se ubicaron a una profundidad de entre 100 y 350 metros bajo la capa de hielo, directamente debajo del Observatorio Martin A. Pomerantz (MAPO) en la Estación del Polo Sur . El edificio del MAPO albergaba el hardware del experimento. Los pozos de perforación que albergaban los receptores de radio se perforaron principalmente para los experimentos AMANDA y IceCube (AMANDA se cerró en 2009) ; RICE utilizó los pozos como un experimento secundario. [1]
Durante el verano austral de 1995-96 se instalaron con éxito dos antenas . Durante la temporada 1996-97, se desplegó un conjunto prototipo de tres antenas en los pozos de sondeo (AMANDA) a profundidades de 140 a 210 metros. Este prototipo demostró la capacidad de desplegar con éxito receptores y transmisores y permitió una estimación de la temperatura de ruido en el hielo profundo. Se desplegaron varios receptores y transmisores más en tres nuevos pozos AMANDA durante la temporada 1997-1998, en pozos "secos" superficiales dedicados (perforados específicamente para RICE) durante la temporada 1998-99 y, finalmente, en varios pozos AMANDA perforados durante la temporada 1999-2000. Cinco años de toma de datos (dos años de tiempo real) dieron como resultado los límites superiores más estrictos para el flujo de neutrinos en el intervalo 50 PeV – 1 Ee V, así como resultados sobre desviaciones de las secciones transversales del Modelo Estándar y búsquedas de coincidencias de estallidos de rayos gamma. Actualmente, el hardware RICE se está modificando para su uso en los pozos IceCube que se están perforando entre 2006 y 2010.
En 2008-2009, el experimento RICE se amplió y se convirtió en el experimento de calibración de radio de matriz de neutrinos ( NARC ). El experimento continuado se conoce como RICE/NARC o simplemente RICE. [2]
En 2012, se publicaron los resultados del conjunto completo de datos (recopilados entre 2000 y 2010) del experimento RICE (RICE/NARC) y se describió que "actualmente se encuentra al final de la recolección de datos útiles". [3] [4] No se detectaron neutrinos de energía ultraalta (UHE); esto está de acuerdo con las expectativas teóricas. [5]
La técnica de detección de neutrinos por radio Cherenkov se continúa con el experimento sucesor de RICE, Askaryan Radio Array (ARA), al que se transfirió el hardware de RICE (y algunos de los investigadores). ARA también está desplegado en la Estación del Polo Sur bajo el hielo. El primer prototipo de ARA se probó en el Polo Sur en el verano antártico de 2010-2011. [6] [7]