I januar måned 2016 var ph.d.-studerende Morten Medici på forskningsophold på Sydpolen. Ikke bare kontinentet, men det absolut sydligste punkt på Jorden.
Her skulle han arbejde med neutrinoteleskopet IceCube, som befinder sig flere kilometer nede i isen, hvor det registrerer lys fra elementarpartikler, der bevæger sig igennem isen. Målet er at lære mere om universet.
I artiklen her kan du se bjergtagende billeder fra det helt unikke sted på Jorden og fra eksperimenterne. Du kan også læse Mortens beskrivelse af at være udstationeret meget, meget, meget langt væk hjemmefra.
LÆS OGSÅ: Se de mest langt ude laboratorier på kloden
Den eneste dansker på holdet
IceCube-detektoren er verdens største partikeldetektor. Den er fremstillet til at opfange signaler fra neutrinoer, der blandt andet kan være rejst fra det ydre rum. Disse neutrinoer kan for eksempel blive skabt, når gamle stjerner dør i gigantiske eksplosioner, kendt som supernovaer. De kan også blive skabt i atmosfæren, i sammenstødet mellem kosmiske stråler og atmosfæren.
»IceCube består af tusindvis af lyssensorer, som er smeltet flere kilometer ned i isen for at registrere lys fra elementarpartikler, der bevæger sig igennem isen. På den måde er vi i stand til at detektere neutrinoer og måle på dem for at forstå dem bedre samt for at lære mere om mørkt stof og lede efter ukendte astrofysiske fænomener,« forklarer Morten Medici, som forsker i eksperimental subatomar fysik ved Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet.
Morten ankom til Sydpolen 4. januar og skulle opholde sig på forskningsstationen i 18 dage.
»Det er ikke mange, der bliver sendt til Sydpolen, og vi var også kun en lille gruppe forskere fra IceCube, som skulle afsted i år, hvoraf jeg var den eneste dansker,« siger den 26-årige ph.d.-studerende.
LÆS OGSÅ: Gennembrud på Sydpolen: Nu kan neutrinoer bruges til astronomi
Fantastisk at lande på Sydpolen
Rejsen til Sydpolen er hverken let eller hurtig. Morten Medici skulle med fem forskellige fly, et smut forbi New Zealand og i alt opholde sig omkring 35 timer i en flyver for endelig at nå frem til sin destination. Det var stort at nå frem til Antarktis – men han blev først rigtig ramt af realiteterne, da han kunne se Icecube ud gennem flyets vindue, fortæller han:
»Det første fantastiske skridt var selvfølgelig bare at komme til Antarktis og komme til det her landskab, som i den ene retning var fyldt med bjerge, og i den anden retning var fuldstændig fladt. Men i virkeligheden var det, da vi landede på Sydpolen, at det rigtig gik op for mig, hvor jeg var kommet til, fordi jeg ud af vinduet kunne se Icecube Laboratory,« siger Morten og fortsætter:
»Det var fantastisk at vide, at nu kunne jeg endelig se den bygning, som jeg har set så mange billeder af, og som repræsenterer det projekt, som jeg har arbejdet på i rigtig mange år.«
Altid lyst i sommerhalvåret
Hvis Morten Medici havde haft meget stærk kaffe ved hånden, kunne han havde arbejdet i døgndrift under sit ophold på Sydpolen. Her bliver det nemlig aldrig mørkt i løbet af sommerhalvåret, eftersom et soldøgn varer et år. Det betyder, at der konstant er lyst hele sommeren – mens der til gengæld er bælgravende mørkt hele vinteren.
Morten Medici var så heldig at få et værelse midt på forskningsstationen – det vil sige nul vinduer. Andre af hans kollegaer var knap så heldige og måtte stoppe deres vinduer fuldstændig til for ikke at vågne op midt om ’natten’ til fuldt dagslys udenfor.
\ Fakta
Neutrinoer er lette elementarpartikler, som der findes ekstremt mange af i universet. Imidlertid er de spøgelsesagtige neutrinoer uhyre svære at detektere, for de vekselvirker næsten ikke med andet stof. De har en tendens til at fare lige igennem alting, og hvert eneste sekund passerer milliarder af neutrinoer igennem hver kvadratcentimeter af vores kroppe og alt omkring os.
Mens sollyset lever sit eget liv på Sydpolen, er tidszonen sat til at følge New Zealands af praktiske årsager. Så længe man ikke kigger ud af vinduet, men udelukkende holder øjnene på viserne på sit ur, kan man derfor godt narre sig selv til at tro, at man følger en nogenlunde normal døgnrytme, fortæller Morten.
»Det var svært at holde hemmeligt for mig selv, hvor jeg egentlig var, når man står op for at tisse midt om natten, kommer ud fra sit værelse, og der er fuldt dagslys udenfor.«
»Der er helt sikkert nogle særlige ting ved Sydpolen, men der er også ting, der slet ikke er,« fortæller han. »Det første, der overraskede mig, var faktisk, hvor normalt de egentlig levede der. Man kan dyrke sport, man spiser som normalt – måske med en anelse flere frostvarer end ellers – og der er endda et drivhus. Jeg havde forventet, at man ville bo i noget, der føltes mere midlertidigt, men det føltes som en ret permanent bolig.«
10 minutters blotlagt hud giver forfrysninger
Herhjemme i Danmark går vi og drømmer om en sommer med høj sol og temperaturer, der kommer op i nærheden af at ramme de 25-30 grader. På Sydpolen er den drøm realitet. Bortset fra at temperaturen altså er med et minus foran.
I løbet af Mortens 18 dage lange ophold på Sydpolen nåede temperaturen ned på minus 34 grader. I virkeligheden mærkede han dog ikke meget til det, idet det meste af hans videnskabelige arbejde foregik indenfor, fortæller han.
Morten arbejder primært ved en computer, hvor han tager nogle særlige målinger fra detektoren under isen – målingerne bruger forskerne til at modellere isen bedre og forstå, hvor den er klarest, og hvor der kan være nogle uklarheder, der kan påvirke målingerne af neutrinoer.
Når han skulle udenfor, var det til gengæld med at være på stikkerne.
»Man skal vide, hvad det betyder at gå udenfor. Blotlagt hud forfryser efter 10 minutter i kulden, så det er om at være dækket godt til. Det er også utrolig tørt, når det er så koldt, så man skal sørge for at få drukket en masse vand,« fortæller Morten Medici, som også godt kunne mærke, at Icecube befinder sig i tre kilometers højde. Dog var han forskånet for en rigtig voldsom højdesyge, som nogen ellers kan opleve i form af hovedpine, kvalme, svimmelhed og søvnbesvær. En meget alvorlig højdesyge kan også byde på opkast, åndenød, hævelser og kramper og kan potentielt være livstruende.
Mærkeligt at se en solnedgang igen
»Det gik alt for hurtigt – i forhold til, at man er så isoleret et sted, så var der alt for mange spændende ting og mennesker og projekter,« lyder Mortens svar, da han bliver spurgt, om det var dejligt at komme hjem til hverdagen igen.
Opholdet på forskningsstationen har givet ham en uvurderlig indsigt i sit eget arbejde, mener han.
»Det har givet mig en helt anden forståelse for, hvad hele det her arbejde med at holde selve detektoren i gang og sørge for, at den opfører sig, som den skal, betyder. Jeg har på førstehånd oplevet, hvilke problemer der kan opstå, og man får altså bare en bedre fornemmelse af det, når man selv er i gang og prøver at løse det,« siger Morten Medici, som nu er i fuld gang med at analysere på de enorme mængder data, han har fået med sig hjem i kufferten.
»Det var fedt, at det lykkedes at få al det data med hjem. Indtil videre har jeg kun haft mulighed for at tjekke, om alt ser normalt ud, selve modelleringen er noget, der tager flere måneder.«
Og det mærkeligste ved at komme hjem igen, når man har opholdt sig 18 dage i fuldt sollys på den anden side af Jorden? »At se en solnedgang igen.«
Morten Medici på Antarktis.
Her ses den geografiske sydpol - altså det aller-, allersydligste punkt på Jorden.
IceCube Laboratorys detektor på taget.
Forskerne tager en snescooter for at komme ud til scintillationsdetektorerne, i baggrunden kan man se IceCube Laboratory. (Foto: Jakob van Santen)
Flyvebillede
En spændt Morten Medici i flyveren på vej til Antarktis.
Forskningsstationen på Sydpolen.
IceCube Lab-forskere - Morten Medici tredje fra venstre.
IceCube Laboratory er det eneste af IceCube, der er synligt. Her samles alle kablerne, som løber op i de to ‘tårne’ på siden af bygningen.
... Og her ses så alle kablerne, der bliver samlet i laboratoriet.
McMurdobasen.
Mere Antarktis.
Her ses det tøj, som Morten Medici fik udleveret til sit ophold på Sydpolen, hvor temperaturen snildt sniger sig ned på minus 30 grader.
Det er lettest at komme rundt på snescooter - eller til fods. Ski er til gengæld ikke den optimale vej frem, fortæller Morten Medici.
Hvis sollyset afbøjes i iskrystallernes korte sider, opstår et fænomen som kaldes 'solhunde' - det er det, der ses på billedet her.
Spejl.
Fly på landingsis.
Holdet ved den geografiske sydpol.
Ekstremt ren luft.
På Sydpolen bliver det koldt - rigtig koldt.
... Rigtig, rigtig koldt.
Sådan ser data fra IceCubes målinger ud - her er de første af slagsen, som Morten hentede under sit besøg.
Farvel til Sydpolen.
\ Spøgelsespartikler er svære at fange
Neutrinoer er meget lette elementarpartikler, der ikke har nogen elektrisk ladning, og som kun meget sjældent vekselvirker med andet stof. Derfor passerer de nemt igennem alting. Der findes tre forskellige typer, nemlig elektron-neutrinoer, myon-neutrinoer og tau-neutrinoer, plus deres respektive antipartikler.
Eksistensen af neutrinoer blev forudsagt i 1930, da fysikere studerede det radioaktive beta-henfald. De opdagede, at der forsvandt noget energi ved henfaldene, og der måtte være en partikel, der bar denne energi væk. Først i 1956 blev neutrinoernes eksistens bekræftet i et eksperiment.
Neutrinoer dukker op ved kerneprocesser, for eksempel ved visse former for radioaktivt henfald, i atomreaktorer, i stjerner og supernovaer og når kosmisk stråling - højenergiske partikler fra rummet - rammer atomkerner i atmosfæren. Langt størstedelen af de neutrinoer, der går igennem Jorden, stammer fra Solen.
Detektionen af elementarpartiklerne kan bruges som et astronomisk instrument. Forskerne vil gerne vide, hvor de mest energirige neutrinoer kommer fra, for de må opstå i forbindelse med uhyre voldsomme begivenheder i universet.
\ Spørgsmål og svar fra Morten Medicis blog om projektet:
Hvad er et døgn på Sydpolen, i forhold til i Danmark?
Hvis vi definerer et døgn som 24 timer, så er det fuldstændig det samme på Sydpolen og i Danmark. Det vil sige i løbet af et døgn, spiser jeg tre gange og prøver at sove en 6-8 timer. Hvis man i stedet tænker det, som tiden fra Solen står op, til den går ned, til den står op igen, er der en utrolig forskel. For på Sydpolen står solen op den 22. september og går ned den 22. marts, det vil sige, at et soldøgn varer et år.
Hvordan får man lov til at tage til Sydpolen?
Os, der forsker hernede, bliver udvalgt blandt alle forskere på et eksperiment til at tage afsted. I IceCube har jeg mange kolleger, så der betød det noget, at jeg er engageret i detaljerne af detektoren, og at jeg kan repræsentere Danmark, imens jeg er af sted. Andre eksperimenter har ikke så mange forskere ansat, og der bliver de fleste sendt herned for at hjælpe til. Alle andre end forskerne, alt fra tømrere og kokke til rengøringsassistenter og brændstofsansvarlige, bliver udvalgt blandt flere ansøgere og ansat for en sæson af gangen.
Bor der mennesker fast på Sydpolen?
Afsnit i Antarktis-traktaten bliver tydet, som at det ikke er tilladt at have nogen boende fast på kontinentet, da det kunne indikere et ejerskab. På forskningsstationen bor der dog 40 mennesker hen over hele vinteren, og om sommeren bor der omkring 150 mennesker. Så stationen er aldrig forladt, men den samme person bor ikke på stationen i mere end et år af gangen.
Hvordan får I elektricitet på stationen?
På stationen er der et el-kraftværk, som kører på en særlig benzin, som kan tåle at blive opbevaret ned til minus 90 grader. Overskudsvarmen fra kraftværket bliver brugt til at varme vandet og værelserne op. Ligesom i en by i Danmark. På Sydpolen er det bare lidt mere besværligt at få brændstoffet hen til kraftværket.
Hvad spiser i? Hvor får i det fra?
Vi får serveret al den mad, vi kan spise i messen på stationen. De får alle råvarerne fløjet ind, og selvom der også er enkelte friske æbler, består det meste mad af frostvarer. Maden er dog rigtig god, og der er altid en slags kage eller bagværk til frokost og aftensmad. Hvis man ikke lige når at komme forbi, imens der bliver serveret mad, er der sat rester og sandwiches i et køleskab, man altid kan gå til.
Hvordan reagerer din krop på det lavere lufttryk?
De første par dage havde jeg lidt hovedpine og blev hurtigere forpustet, fordi der ikke er lige så meget ilt i luften, som kroppen er vant til, at der er ved havoverfladen. Men efter et par dage har kroppen vænnet sig til den nedsatte ilt og bliver bedre til at klare udfordringer.
Hvordan reagerer din krop på så meget kulde?
Når jeg går udenfor, sørger jeg for at have lidt for meget tøj på, så justerer jeg det hele tiden, så jeg hverken sveder eller fryser. Men særligt næsen, ørene og fingerspidserne er udsatte, hvis ikke man passer på. Ved det gennemsnitlige vejr (temperatur og vind), som jeg oplevede på Sydpolen, kan man have blotlagt hud (eksempelvis en tunge) ude i kulden i omkring 10 minutter, inden den forfryser.
Inde på stationen er der helt almindelig stuetemperatur, så man kan nemt få varmen igen efter at have været udenfor. Imens jeg var afsted, var den koldeste temperatur målt til -34,1 grader Celcius. Hvis vi tager effekten af vinden med indover, altså hvor koldt det føltes grundet vinden, var den koldeste windchill på -48,7 grader Celcius. Ikke rart at være ude i med for tynde vanter (ja, det var jeg desværre).
Hvis det er lyst hele tiden, er det så ikke svært at få en god døgnrytme?
Jeg bor på et værelse uden vinduer, så jeg synes ikke, at det har været det sværeste. Min døgnrytme er blevet forstyrret mest af, at jeg fører min blog, og satellitten, der giver godt nok internet til at kunne gøre det, er kun oppe mellem klokken 1-7 om natten.
Kan I komme i kontakt med jeres familie?
Vi har internet omkring 10 timer om dagen, men det er mest om natten, at forbindelsen er god nok til lyd. Her kunne vi i princippet ringes ved, da telefonerne her rent faktisk ringer gennem Denver i USA.
