ГЛАВНАЯ » 2013 » Ноябрь » 28 » Датчики, расположенные во льдах Южного полюса, зарегистрировали первые нейтрино, прибывшие из глубин космоса
15:23
Датчики, расположенные во льдах Южного полюса, зарегистрировали первые нейтрино, прибывшие из глубин космоса
В течение многих десятилетий ученые, используя высокочувствительные датчики, охотились за неуловимыми частицами нейтрино, при этом наибольший интерес у ученых вызывали нейтрино, рожденные не в недрах Солнца, а далеко за пределами Солнечной системы. И, наконец, ученым, работающим в составе команды нейтринной обсерватории IceCube Neutrino Observatory, датчики которой скрыты в толще льда близ Южного полюса нашей планеты, удалось получить данные, фигурантами которых являются нейтрино, прибывшие к Земле из глубин космоса. Изучение этих частиц, первые из которых были зарегистрированы в 1987 году, откроют дверь в новую эру астрономии, которая позволит вскрыть тайны самых странных и необычных явлений во Вселенной.
"Регистрация нейтрино "внесолнечного" происхождения является нашим главным достижением на сегодняшний день" - рассказывает Ули Кац (Uli Katz), ученый-физик из университета Эрлангена-Нюрнберга (University of Erlangen-Nuremberg), Германия, - "Я думаю, что это одно из главных абсолютных открытий в физике космических элементарных частиц, которое определит направление развития этой области науки на многие годы вперед".
Обсерватория IceCube представляет собой множество фотодатчиков, вмороженных в лед, близ Южного полюса нашей планеты. Все 5160 датчиков, сформированы в виде 86 вертикальных линий, занимающих объем около одного кубического километра. Их чувствительность позволяет им регистрировать крошечные вспышки синего света, известного как излучение Черенкова, испускаемого при столкновении нейтрино с молекулами замороженной воды.
Большинство из частиц нейтрино, миллиарды которых пронизывают один кубический сантиметр пространства каждую секунду, рождаются в недрах Солнца, источником еще меньшей части нейтринного фона является атмосфера Земли и других планет, а доля нейтрино, рожденных в глубинах космоса крайне мала по сравнению с общим фоном.
Данные обсерватории IceCube
В апреле 2012 года обсерваторией IceCube были зарегистрированы два события, связанные с "внесолнечными" нейтрино, энергия которых превышала уровень 1 петаэлектронвольта (ПэВ), эта энергия приблизительно в миллион раз выше, чем энергия нейтрино, зарегистрированных в 1987 году, источником которых был взрыв сверхновой звезды в Большом Магеллановом Облаке. Более глубокий анализ данных, собранных обсерваторией IceCube в период с мая 2010 года и по май 2012 года, позволил выявить в общей сложности 28 случаев, связанных с высокоэнергетическими нейтрино, имеющими явно не солнечное и не земное происхождение. На это указывает энергия этих частиц, которая не опускалась ниже планки в 30 тераэлектронвольт (ТэВ).
"Теперь у нас имеются веские доказательства того, что нам удалось поймать нейтрино, прибывшие из-за пределов Солнечной системы" - рассказывает Натан Уайтхорн (Nathan Whitehorn), ученый-физик из университета Висконсина-Мадисона, - "К сожалению, у нас еще нет достаточного количества событий, связанных с внесолнечными нейтрино для того, чтобы "нарисовать картину неба в свете нейтрино"". Кроме этого, малое количество зарегистрированных событий не позволяет еще достоверно определить происхождение этих частиц, не узнать их тип, так называемый "аромат".
Следующими шагами, которые планируют сделать ученые, будет попытка определения источника этих нейтрино и измерение их основных характеристик, таких как аромат и точное значение энергии. В этом ученым помогут новые данные, собираемые сейчас обсерваторией IceCube, и данные, которые будут собираться в ходе конкурирующего проекта, проекта подводной нейтринной обсерватории KM3net, сооружение которой ведется в глубинах Средиземного моря.
