Лаборатрія знаходиться в глибині антарктичних льодів, нейтрино-обсерваторія IceCube зареєструвала деяку кількість примарних, невловимих і практично невагомих частинок нейтрино, які прибули з глибин Всесвіту з джерел, що знаходяться далеко за межами Чумацького Шляху. Виявлення цих космічних нейтрино не тільки підтверджує факт їх існування, вимірювання їх параметрів дозволяє пролити трохи світла на деякі загадки походження космічного випромінювання.Обсерваторія IceCube Neutrino Observatory являє собою 86 шахт, пробурених на глибину майже 2.5 кілометрів в товщу льоду в районі Південного Полюса. У ці шахти опущені «гірлянди» високочутливих фотодатчиків, які реєструють світло, що виникає при зіткненні високоенергетичних нейтрино з молекулами води, з яких складається навколишній датчик лід.Частинки нейтрино володіють дуже малою масою і не мають електричного заряду. Це дозволяє частинкам проходити безперешкодно через будь-яку матерію, наприклад, блок свинцю, товщиною в один світловий рік, не служить серйозною перешкодою для руху частинок. Джерелами нейтрино є найбільш високоенергетичні події у Всесвіті, вибухи наднових, чорні дірки і процеси, що відбуваються в щільних ядрах великих галактик.Незважаючи на невловиму природу нейтрино, ці частинки все ж зрідка стикаються з ядрами атомів матерії, яку вони пронизують на шляху свого руху. Коли така подія відбувається, народжується частинка, звана мюоном. Ця частка переміщається швидше швидкості світла у воді або лід, виробляючи конусоподібні світлові хвилі, відомі під назвою випромінювання Черенкова. Рух цих хвиль показує вченим траєкторію руху початкової частинки нейтрино, а деякі з параметрів цього випромінювання дозволяють визначити характеристики нейтрино.
Обсерваторія IceCube почавши роботу в 2010 році, відразу ж виявила нейтрино, які прибули ззовні нашої галактики. Але вчені, очолювані вченими з університету Вісконсіна-Мадисона, повинні були впевнитись, що ці нейтрино не були народжені в межах галактики або ще ближче, в надрах Сонця. Проводячи порівняння параметрів нейтрино, які мають однаковий рівень енергії, вчені визначили, що траєкторії їх руху не залежали ні від обертання Землі, ні від траєкторії руху Сонячної системи в цілому.Крім цього, вченим потрібно відфільтрувати ті мюони, які були народжені в результаті зіткнення космічних променів з верхніми шарами атмосфери Землі. Для цього вони використовували саму Землю, яка поглинає більшість таких мюонів. Реєструючи тільки ті мюони, які прибули з боку Північного Полюса, вчені виділили тільки ті, які були народжені зіткненнями нейтрино з матерією.Майже за два роки, починаючи з травня 2010 і закінчуючи травнем 2012 , обсерваторія IceCube зареєструвала в загальній складності 35 тисяч нейтрино. З цієї кількості лише 20 частинок володіли настільки високою енергією, яка вказувала на те, що вони були народжені далеко за межами нашої галактики.Всі ці 20 нейтрино, звані мюонними нейтрино, які прибули практично з одного напрямку, а темп появи цих частинок майже повністю збігається з даними, отриманими за допомогою інших нейтрино-обсерваторій. Темп появи цих часток не залежав від добового та річного циклу, що дозволило вченим висунути припущення про космічне походження цих часток.»Принаймні, частина зареєстрованого нами потоку нейтрино точно має внегалактичне походження» — розповідає Альбрехт Карлі (Albrecht Karle), професор фізики І статистика зібраних нами даних дозволяє класифікувати все це як достовірне наукове відкриття».