Et neutrinoteleskop, passer næppe til nogens forventning om, hvordan et teleskop skal se ud. Det første apparat der blev designet til at observere solneutrinoer, bestod af en cylindrisk tank, fyldt med næsten 380.000 liter tør-rensningsvæske – C2Cl4 eller perchlorethylen – begravet 1.500 meter nede i Homestake guldminen i Lead, South Dakota, USA. En lille brøkdel af de neutrinoer, der passerer gennem denne væske, interagerer med chlor-atomer, hvilket forårsager denne reaktion:
Homestake-detektoren (figur 13.10a), fungerede fra slutningen af 1960’erne til begyndelsen af 1990’erne. I løbet af 2 dage, passerede omkring
Figur 13.10 – ”Neutrinoteleskoper” ligner ikke ret meget de teleskoper vi kender til observation af synligt lys. (a) Det første neutrinoteleskop, Homestake neutrinodetektoren, var en tank fyldt med 380.000 liter rensevæske, placeret dybt i en mine i South Dakota. (b) SNO+ - Sudbury Neutrino Observatory, begravet i en dybde af 2 km i en canadisk nikkelmine. (c) En kunstners fremstilling af ANTARES neutrinoobservatoriet i Middelhavet.
Andre detektorer, der er i stand til at detektere alle tre typer neutrinoer, omfatter Super-Kamiokande, der er placeret i en aktiv zink-mine, 2.700 meter under bjerget Ikena, nær Kamioka, Japan. Den har en 50.000 tons tank, fyldt med ultra-rent vand, omgivet af 13.000 detektorer, der er i stand til at opfange meget svage lysglimt. Når en neutrino interagerer med et atom i tanken, dannes der et svagt, konisk blink af blåt lys. Dette blink, opfanges af nogle af detektorerne. SNO+ – eksperimentet i Sudbury Neutrino Observatory – udnytter et kemikalie der anvendes i bionedbrydelige vaskemidler, som er indeholdt i en 12-meter stor kugle omgivet af lysdetektorer. Double-Chooz eksperimentet, anvender neutrinoer fra Chooz-atomkraftværket i Frankrig, til at måle neutrino-oscillationer.
Et af målene med en endnu nyere neutrinoteleskop, er at indfange høj-energi neutrinoer, som stammer fra de fjerneste objekter i rummet. Figur 13.10c viser ANTARES-eksperimentet, der registrerer neutrinoer, som passerer gennem Middelhavet. IceCube neutrinodetektoren på Sydpolen, har optiske sensorer begravet langt under overfladen, i dybder på op til 2,5 km i den antarktiske is (se figur 5.33).
Neutrinoteleskoper, observerer neutrinoer dannet i Solens hjerte, så astronomer direkte kan observere resultaterne af de nukleare reaktioner, der foregår der. Selvom disse observationer har leveret den afgørende bekræftelse af, at stjerner er drevet af nukleare reaktioner, har de også udfordret modeller for Solens indre, og har ført til ændringer i ideerne omkring neutrinoens natur. Ud over solneutrinoer, har en række forsøg påvist neutrinoer fra supernovaen 1987A, Som vi vil se på i kapitel 16, markerede denne eksplosion, slutningen af livet for en massiv stjerne, placeret 160.000 lysår væk i en lille galakse, kaldet for den Store Magellanske Sky. Neutrinoastronomi var en af de store opfindelser i astronomien i det 20. århundrede, og astronomien vil drage fordel af de nye neutrinodetektorer der er under opførelse.