Эти тау-нейтрино считаются практически неуловимыми. Как их поймали.
Источник: NSF
С помощью детекторов нейтринной обсерватории IceCube, расположенной под толщей Антарктиды, ученым удалось зафиксировать наличие особых космических частиц, называемых тау-нейтрино. Это крошечные, слабо взаимодействующие субатомные частицы, которые могут беспрепятственно путешествовать на астрономические расстояния, пояснили ученые.
IceCube («Ледяной куб») — исследовательский центр на Южном полюсе в Антарктиде. Управляется Висконсинским университетом в Мадисоне (США).
IceCube обнаруживает нейтрино с помощью цифровых оптических модулей (DOM), которых более 5 тыс. встроено глубоко в антарктический лед. Зафиксировать удалось всего семь таких частиц, но это крайне важный прорыв, сделанный за 9 лет непрерывных изучений данных.
У тау-нейтрино очень крохотный вес и нет заряда, они несутся в космическом пространстве практически со скоростью света. Обнаружить их крайне сложно, поскольку с другими частицами они почти не взаимодействуют. Нейтрино преодолевают все преграды, включая планеты, не претерпевая изменений.
«Это частицы без свойств», — определил нейтрино лауреат Нобелевской премии по физике 1987 года Леон Ледерман.
По данным обсерватории, каждую секунду через тело любого человека проходит около 100 триллионов нейтрино, не оставляя следов. Найти признаки их присутствия можно лишь в прозрачной среде при соблюдении определенных условий.
Обсерватория IceCube создана для поиска таких «неуловимых» частиц, о существовании которых теоретически ученым давно известно, но практических подтверждений было мало. Пролетая в глубинах льда, нейтрино начинают издавать тонкое синее свечение, что и позволяет сверхчуткой аппаратуре их «поймать».
Теперь ученые планируют изучить «возможность использования тау-нейтрино для открытия новой физики», — об этом заявил один из руководителей исследования Дуг Коуэн.
Ранее физики Иллинойского университета в Урбане-Шампейне наткнулись на важное квантовое явление, предсказанное много лет назад. Речь о так называемом «демоне Пайнса» — безмассовой нейтральной частице, описанной еще 67 лет назад.
В 1956 году физик-теоретик Дэвид Пайнс заявил, что электроны в твердом теле могут иметь странные свойства. По его предположению, обладая массой и электрическим зарядом, электроны способны создавать составную частицу, которая становится безмассовой, нейтральной и не взаимодействует со светом. Пайнс назвал эту частицу «демоном» и предположил, что частица имеет большое значение в поведении самых разных металлов. Однако сам «демон» в силу своих свойств оставался недоступным для наблюдения — он практически не взаимодействует со средой.
Сам предсказатель «демона» американский физик Дэвид Пайнс пять лет не дожил до этого знакового научного открытия.