Датчики, розташовані в льодах Південного полюса, зареєстрували перші нейтрино, які прибули з глибин космосу
Протягом багатьох десятиліть учені, використовуючи високочутливі датчики, полювали за невловимими частинками нейтрино, при цьому найбільший інтерес у вчених викликали нейтрино, народжені не в надрах Сонця, а далеко за межами Сонячної системи. І, нарешті, вченим, які працюють у складі команди нейтринної обсерваторії IceCube Neutrino Observatory, датчики якої сховані в товщі льоду поблизу Південного полюса нашої планети, вдалося отримати дані, фігурантами яких є нейтрино, які прибули до Землі із глибин космосу. Вивчення цих частинок, перші з яких були зареєстровані в 1987 році, відкриють двері в нову еру астрономії, яка дозволить розкрити таємниці самих дивних і незвичайних явищ у Всесвіті.
"Реєстрація нейтрино "внесолнечного" походження є нашим головним досягненням на сьогоднішній день", - розповідає Улі Кац (Uli Katz), вчений-фізик з університету Ерланген-Нюрнберг (University of Erlangen-Nuremberg), Німеччина - "Я думаю, що це одне з головних абсолютних відкриттів у фізиці космічних частинок, яке визначить напрямок розвитку цієї галузі науки на багато років вперед".
Обсерваторії IceCube являє собою безліч фотодатчиків, вмороженностью в лід, поблизу Південного полюса нашої планети. Всі 5160 датчиків, сформовані у вигляді 86 вертикальних ліній, які займають об'єм близько одного кубічного кілометра. Їх чутливість дозволяє їм реєструвати крихітні спалаху синього світла, відомого як випромінювання Черенкова, що випускається при зіткненні нейтрино з молекулами замороженої води.
Більшість з частинок нейтрино, мільярди яких пронизують один кубічний сантиметр простору кожну секунду, народжуються в надрах Сонця, джерелом ще меншій частині нейтринного фону є атмосфера Землі та інших планет, а частка нейтрино, народжених в глибинах космосу вкрай мала в порівнянні з загальним фоном.
У квітні 2012 року обсерваторії IceCube були зареєстровані дві події, пов'язані з "внесолнечными" нейтрино, енергія яких перевищувала рівень 1 петаэлектронвольта (Пев), ця енергія приблизно в мільйон разів вище, ніж енергія нейтрино, зареєстрованих в 1987 році, джерелом яких був вибух наднової зірки у Великій Магеллановій Хмарі. Більш глибокий аналіз даних, зібраних обсерваторії IceCube в період з травня 2010 року по травень 2012 року, дозволив виявити в цілому 28 випадків, пов'язаних з високоенергетичними нейтрино, які мають явно не сонячне і не земне походження. На це вказує енергія цих частинок, яка не опускалася нижче планки у 30 тераелектронвольт (Тев).
"Тепер у нас є вагомі докази того, що нам вдалося зловити нейтрино, які прибули з-за меж Сонячної системи" - розповідає Натан Уайтхорн (Nathan Whitehorn), вчений-фізик з університету Вісконсіна-Мадисона, - "На жаль, у нас ще немає достатньої кількості подій, пов'язаних з внесолнечными нейтрино для того, щоб "намалювати картину неба в світлі нейтрино"". Крім цього, мала кількість зареєстрованих подій не можна достовірно визначити походження цих часток, не дізнатися їх тип, так званий "аромат".
Наступними кроками, які планують зробити вчені, буде спроба визначення джерела цих нейтрино і вимірювання їх основних характеристик, таких як аромат і точне значення енергії. У цьому вченим допоможуть нові дані, які збираються зараз обсерваторії IceCube, і дані, які будуть збиратися в ході конкуруючого проекту, проекту підводного нейтринної обсерваторії KM3net, спорудження якої ведеться в глибинах Середземного моря.