Сверхвысокоэнергетическое нейтрино обнаружено глубоководными детекторами и может указывать на крупное космическое событие.
Читайте «Хайтек» в
Строящаяся обсерватория на дне Средиземного моря обнаружила то, что может быть самым энергичным нейтрино из когда-либо зарегистрированных. Об открытии физик Жуан Коэльо заявил на конференции Neutrino 2024 в Милане, подробности открытия будут опубликованы в научной статье позже.
Cверхвысокоэнергетические нейтрино — крошечные субатомные частицы, которые движутся почти со скоростью света. Подобные частицы связывают с некоторыми из самых катастрофических событий во Вселенной, таких, например, как всплески роста сверхмассивных черных дыр в далеких галактиках.
«Фантастическую» частицу зарегистрировала строящаяся на дне Средиземного моря обсерватория Astroparticle Research with Cosmics in the Abyss (ARCA) или KM3NeT. Для обнаружения частиц ученые используют множество детекторов на «нитях», прикрепленных к морскому дну глубиной 3500 метров к юго-востоку от итальянского острова Сицилия.
ARCA собирает данные с середины 2010-х годов и в настоящее время состоит из 28 цепочек, которые команда надеется расширить до 230 к 2028 году. Каждая цепочка имеет длину 800 метров и оснащена 18 детекторными блоками — сферами из плексигласа шириной около полуметра, содержащими детекторы света, каждый из которых может улавливать лишь несколько фотонов.
Обсерватория не может наблюдать нейтрино напрямую. Вместо этого, когда нейтрино сталкивается с молекулой — воздуха, воды или подстилающей породы — оно может создать заряженную частицу, называемую мюоном, которая производит ливень других заряженных частиц по мере движения через детектор.
Детекторы фиксируют различные высокоэнергетические частицы — большая часть из них космические лучи. Особенность нейтрино: они могут проходить сквозь Землю. Поэтому в отличие от частиц космического излучения они могут проходить сквозь планету, а значит не только падают сверху, но могут прилетать с любой стороны.
В своем выступлении Коэльо сказал, что более трети датчиков ARCA зарегистрировали вспышки, соответствующие мюону, пересекающему обсерваторию горизонтально. Физики полагают, что он был произведен нейтрино, прибывшим примерно на 1° ниже горизонта. Частица, вероятно, имела энергию во многие десятки петаэлектронвольт, добавляют ученые. Если измерения подтвердятся, частица станет самой энергичной из когда-либо обнаруженных.
Физик не раскрыл точное направление, откуда пришла частица, и когда произошло наблюдение: это могло бы подсказать конкурентам о происхождении нейтрино. Вместо этого Коэльо пообещал, что все детали будут раскрыты в статье, которая будет опубликована позже.
На обложке: один из детекторов обсерватории перед установкой. Изображение: Edewolf, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons