Os neutrinos nunca são observados diretamente, mas o IceCube é capaz de ver os subprodutos de uma interação entre um neutrino e o gelo da Antártida. Este detetor com um quilómetro cúbico regista cem mil neutrinos por ano, a maioria produzidos pela interação dos raios cósmicos com a atmosfera da Terra. Milhares de milhões de muões atmosféricos criados nas mesmas interações também deixam vestígios no IceCube. De todos estes, os investigadores procuram apenas algumas dúzias de neutrinos astrofísicos, que vão ampliar a nossa compreensão atual do Universo.
A pesquisa apresentada há poucos dias pela Colaboração IceCube usa uma velha estratégia para um telescópio de neutrinos: observa o Universo através da Terra, usando o nosso planeta para filtrar o grande fundo de muões atmosféricos. Entre maio de 2010 e maio de 2012, foram encontrados nos dados mais de 35.000 neutrinos. À energia mais alta, acima dos 100 TeV, a taxa medida não pode ser explicada por neutrinos produzidos na atmosfera da Terra, indicando a natureza astrofísica dos neutrinos de alta energia. A análise apresentada neste artigo sugere que mais de metade dos 21 neutrinos acima dos 100 TeV têm origem cósmica.
Esta observação independente, com uma significância de 3,7 sigma e em boa concordância com os resultados anteriores da Colaboração Icecube, também confirma a elevada taxa de neutrinos astrofísicos. Apesar dos cientistas ainda os contarem "ao punhado", os resultados do IceCube estão perto dos valores máximos com base nas fontes potenciais de raios cósmicos. A intensidade deste fluxo mostra que as fontes de raios cósmicos são geradores eficientes de neutrinos. E, portanto, estas pequenas partículas são ainda mais tidas em conta como as ferramentas perfeitas para explorar o Universo extremo.
Os neutrinos de alta energia observados pertencem a uma nova amostra de neutrinos, tendo apenas um evento em comum com os primeiros resultados anunciados em 2013, que procurou neutrinos de alta energia que tinham interagido com o gelo dentro do IceCube durante o mesmo período de obtenção de dados. A pesquisa atual focou-se apenas nos neutrinos do muão. Estes neutrinos produzem um muão quando interagem com o gelo e têm uma assinatura característica no IceCube, que chamam de "track" (termo em inglês), o que os torna fácil de identificar. É esperada a mesma forma para um muão atmosférico, mas ao observar apenas o Hemisfério Norte, os cientistas sabem que um muão detetado só pode ter sido produzido pela interação de um neutrino.
Estas "tracks" induzidas por neutrinos têm uma boa resolução de apontamento, que podem usar para localizar as suas fontes com uma precisão inferior a 1 grau. No entanto, os estudos do IceCube ainda não encontraram um número significativo de neutrinos provenientes de uma única fonte. O fluxo de neutrinos medidos pelo IceCube no Hemisfério Norte tem a mesma intensidade que o fluxo astrofísico medido no Hemisfério Sul. Isto suporta a ideia de uma grande população de fontes extragaláticas, caso contrário as fontes na Via Láctea dominariam o fluxo em torno do plano galáctico.
Além disso, esta nova amostra de neutrinos de alta energia, quando combinada com as medições anteriores do IceCube, permitem as medições mais precisas, até à data, do espectro de energia e da composição do fluxo de neutrinos extraterrestres. Estes resultados foram publicados num segundo artigo na revista The Astrophysical Journal.