Антарктическая обсерватория IceCube отыскивает «посланцев Вселенной»

    Нейтрино — это особенные крупицы, кои умеют проходить практически сквозь все что угодно на собственном пути даже от самых удаленных областей Вселенной. Планету земля всегда бомбят млрд нейтрино, кои проходят прямо сквозь земной шар, особняки, зверях, граждан — через все. Позарез изредка они ведут взаимодействие с материей, однако циклопический опыт IceCube, расположенный на Южном полюсе, может обнаруживать столкновения меж нейтрино и атомами во льду, используя паутину сенсоров. Результаты крайних исследовательских работ из Колледжа Нильса Бора, вместе с иными, выявили некие физические характеристики экзотичных и позарез практически неизученных частиц.

    Антарктическая обсерватория IceCube отыскивает «посланцев Вселенной»

    Нейтрино присутствуют посреди более всераспространенных в природе частиц. Них число изрядно превосходит число атомов во Вселенной, однако мы позарез не достаточно об их знаем. Нейтрино — это же тип частиц, сделанных в ходе Немалого Взрыва и а также производимых недрами Солнца и ожесточенными событиями вроде сверхновых. Нейтрино именуют «призрачными частицами», так как они почти и не ведут взаимодействие с материей, расслабленно проходя сквозь нее.

    Ученые из 44 учреждений в 12 странах являются частью интернационального проекта IceCube, размещенного на Южном полюсе, изучающего эти загадочные крупицы со необычными качествами.

    IceCube — это же циклопический сенсор частиц, расположенный в толще льда. Инструменты сенсора ужаты в 86 кабелях, каждый с 60 цифровыми Optical Modules (очень чувствительные датчики света). Каждый кабель опускается в яму, выплавленную на глубине 2,5 киллометрах подо льдом при помощи дрели с жаркой водой. Сенсор размещен глубоко под поверхностью — начинается с 1,5 киллометрах ниже поверхности льда и завершается на деньке, на глубине 2,5 киллометрах.

    Гигантские размеры сенсора (порядка кубического километра) нужны, так как нейтрино позарез малосильно ведут взаимодействие с материей, потому и с атомами льда они сталкиваются позарез изредка. Когда этакое столкновение происходит, рождается заряженная частичка, испускающая излучение, которое можно найти лишь при помощи очень чувствительного цифрового оптического модуля.

    «В проекте IceCube мы зарегистрировали порядка 35 нейтрино, кои, вероятнее всего, пришли из отдаленных регионов космоса. Они владеют позарез высочайшей энергией и, так как и не вели взаимодействие ни с чем во время собственного путешествия, умеют переносить информацию из самых удаленных уголков Вселенной. В дополнение к редко встречающимся галлактическим нейтрино мы а также изучаем нейтрино, сделанные в атмосфере Почвы, с целью выявления физических качеств этих частиц», — разговаривает Джейсон Коскинен, глава IceCube Group в Колледже Нильса Бора при Институте Копенгагена.

    Когда крупицы (протоны) с высочайшей энергией — следствие бурных обстоятельств в космосе вроде сверхновых и квазаров — попадают в атмосферу Почвы, появляется вспышка нейтрино, которая проходит сквозь Планету земля. Нейтрино, образованные над Северным полюсом, проходят прямо сквозь Планету земля, и максимально маленькая них часть попадает в лед Южного полюса, где сенсор IceCube индексирует столкновения.

    Нейтрино — крайне несложные крупицы, и долгие и длительные годы числилось, что у их совсем отсутствует толпа. В текущее время полагают, что бытует три типа нейтрино (электрическое, мюонное и тау-нейтрино) со собственными специфичными толпами, кои очень минимальны — меньше одной миллионной массы электрона.

    «Нейтрино, кои появляются в атмосфере над Северным полюсом, это же в большей степени мюонные нейтрино. На собственном пути сквозь Планету земля, 13 000 киллометрах, мюонные нейтрино проходят сквозь квантовые флуктуации, кои умеют сконфигурировать них в альтернативный тип нейтрино, тау-нейтрино, после этого них найти IceCube на альтернативном финале земного шара. Сейчас мы можем учить эти спецэффекты куда наиболее тщательно, чем ранее, и таким макаром приобретать новейшие заданные о них физических характеристиках», — объясняет Джейсон Коскинен.

    Исследовательская группа изучала атмосферные нейтрино в сенсоре IceCube на Южном полюсе в течение трех лет и проанализировала 5200 взаимодействий меж атмосферными нейтрино и атомами льда.

    «Мы подтвердили, что нейтрино подвергаются флуктуациям — даже на больших уровнях энергиях — и узнали, как только конкретно они проявляют эти реакции. В нашем изучении мы мерили лишь мюонные нейтрино, и по сопоставлению с тем самым, сколько мюонных нейтрино появляется в атмосфере и проходит сквозь Планету земля, мы смотрим на Южном полюсе жалкую долю от сего. Разъяснение в фолиант, что мюонные нейтрино подвергаются квантовым флуктуациям, кои конфигурируют них в тау-нейтрино, которых мы уже и не лицезреем. Если б они и не изменялись, мы бы следили них все. Наши расчеты отображают, что 20% подвергаются квантовым флуктуациям и изменяются из мюонных нейтрино в альтернативный тип нейтрино по мере прохождения сквозь Землю», — разговаривает Коскинен.

    Да и для чего это же все, спросите вы?

    «Мы желаем познать все больше о этих странноватых крупицах, кои находятся всюду во Вселенной и характеристики которых мы до сего времени и не осознаем полностью. Так как нейтрино приходят из космоса, мы могли бы применять них в астрономических наблюдениях и получить новейшие познания об структуре Вселенной».

    Результаты работы были размещены в научном журнальчике Physical Reviews D.