미국 위스콘신대학 매디슨캠퍼스
미국 아문센-스콧 남극기지 아래의 깊은 얼음 속에 묻혀 있는 ‘아이 스큐브(IceCube)’는 세계 최대이자 가장 외딴 곳에 위치한 중성미자 관측장비다. 중성미자는 크기가 원자의 약 10억분의 1에 불과해 질량이 없다시피 한 소립자로 다른 물질과 거의 상호작용하지 않는다. 그래서 1초당 수조개가 지구를 통과하고 있음에도 검출이 극히 어렵다.
그래서 별명도 ‘유령입자’다.
아이스큐브는 중성미자가 얼음 원자와 부딪칠 때 방출되는 푸른 섬광(체렌코프 방사선)을 탐지한다. 이렇게 확보된 중성미자에 대한 정보가 초신성과 고에너지 우주방사선의 근원을 설명해줄 것으로 보고 있다.
아이스큐브를 남극 빙하 속에 설치한 것은 빙하가 태양방사선, 우주방사선 같은 자연방사선 광자를 막아주는 데다 밀도가 높아 중성미자와 얼음 원자의 충돌확률이 높기 때문이다.
현재 미국 위스콘신대학 매디슨캠퍼스 연구팀을 필두로 40여개 국제공동연구팀에 소속된 수십 명의 대학생들이 매년 아이스큐브 연구에 참여하고 있다. 대부분은 미국과 유럽의 연구실에서 탐지 결과를 분석하지만 운이 좋은 극소수의 학생은 남극에서 직접 연구할 수도 있다. 위스콘신대학이 기금을 모아 4명의 학생을 3주일간 아문센-스콧 남극기지에 머물 기회를 제공하기 때문이다.
행운의 주인공이 되면 신체검사를 통과한 뒤 72시간의 여행을 시작한다. 첫 기착지인 뉴질랜드를 거쳐 미국의 맥머도 남극기지로 간 다음에 다시 1,370㎞ 떨어진 남극점으로 이동하는 여정이다. 이후 아이스큐브가 설치된 해발 2,700m 고도에 익숙해지면 영하 30~35℃의 혹한과 싸우며 본격적인 연구에 착수하게 된다.
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