Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 25.09.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Обнаружен новый вид сверхвысокоэнергетического нейтрино

Обнаружен новый вид сверхвысокоэнергетического нейтрино
shortstoryf

С помощью эксперимента IceCube- нейтринной обсерватории, построенной на антарктической станции Амундсен-Скотт — как говорят исследователи, удалось зафиксировать существование четвёртого нейтрино сверхвысоких энергий, причём эта выявленная частица является на сегодняшний день самой энергетически сильной. Занимались этими исследованиями специалисты из Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена в рамках работы по поиску астрофизических мюонных нейтрино. Как это обычно бывает, исследователи всего лишь занимались тем, что пытались подтвердить исследования IceCube по выявлению уже известных частиц, поэтому обнаружение нового ультравысокоэнергетического нейтрино стало для всех большой неожиданностью.

Учёные считают, что такие энергетически сильные нейтрино могут указать на источники ультравысокоэнергетических космических лучей, которые могут производить сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик или взрывы звёзд в качестве гиперновых. Но это открытие нового нейтрино, как говорят исследователи, не помогает им, а только углубляет тайну происхождения этих космических лучей.

Возможный новый тип нейтрино был обнаружен благодаря мюонному следу, который наблюдался массивом из 5160 оптических детекторов, которые были разработаны и построены инженерами и исследователями в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Мюоны являются тяжёлыми родственниками электронов и испускаются, когда особый тип нейтрино, называемый мюонным, взаимодействует с атомным ядром. Так, у недавно обнаруженного мюона была такая высокая энергия, приблизительно 2600 триллионов электронвольт, что очевидно, он мог появиться только из ультравысокоэнергетического нейтрино. Его мюонный след был несколько километров длиной, это слишком много даже для IceCube, поэтому его не удалось захватить полностью. Это означает только одно: фактическая энергия нейтрино была, вероятно, в несколько раз выше, чем удалось зафиксировать в детекторе.

Ice Cube нейтрино

Обработанные данные самого высокоэнергетического события на детекторе IceCube. Серые круги показывают датчики, которые не испытали воздействие нейтрино, сферами показаны детекторы, испытавшие на себе воздействие, причём, радиус сферы обозначает количество зафиксированных фотонов. Источник: Leif Radel

Точно таким образом, каким мюон может привести учёных к обнаружению нейтрино, само нейтрино может указать на происхождение мощных космических лучей. Сами такие лучи состоят из заряженных частиц, которые, как сейчас принято полагать, прибывают к нам из ультравысокоэнергетических источников вне нашей Галактики. Но из-за того, что эти частицы являются именно заряженными, чтобы попасть на Землю, они сначала должны проследовать хаотическими, искривлёнными путями, сосредоточенных вокруг линий магнитного поля в космосе. Учёные говорят, что сверхэнергетические нейтрино приходят к нам из тех же источников, что и космические лучи, но они нейтральны, поэтому могут путешествовать сквозь Вселенную по прямым траекториям. Так, например, если вы увидите нейтрино, летящее откуда-то, то просто посмотрите в том направлении, и вы сможете увидеть источник космических лучей.

Это, казалось бы, простой способ, но в последние годы, сколько бы ни смотрели самые современные приборы на возможные источники нейтрино, никаких подходящих кандидатов обнаружено не было. То же самое произошло и с обнаруженным четвёртым типом нейтрино, если это, конечно, оно. Когда специальные инструменты нацелились на предполагаемый участок неба, то ничего там не нашли. Так образом, некоторые теоретики разрабатывают модели, которые предполагают, что нейтрино ультравысоких энергий фактически могут лететь со времён рождения Вселенной, или что пространство вообще не является симметричным в том представлении, которое сейчас предполагают физики. И в то же самое время недавний анализ предыдущих исследований IceCube показал, что источниками таких частиц могут быть и вполне обычные объекты типа сверхмассивных чёрных дыр.

Выходит, что проблема происхождения ультравысокоэнергетических нейтрино совершенно не имеет под собой хоть какого-то прочного обоснования, а обнаружение ещё и новой странной частицы совершенно не проливает свет на эту проблему. Множество учёных, занятых в работе на IceCube, уже потратило изрядное количество времени, чтобы выяснить, что это всё означает. Но получить ответ так никто и не смог.

По информации Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google