ნეიტრინო არის სამყაროს ერთ-ერთი ყველაზე მიუწვდომელი ნაწილაკი, რომელიც მეორე ადგილზეა სუპერ იდუმალი ბნელი მატერიის შემდეგ. ისინი მონაწილეობენ სუსტ ბირთვულ ურთიერთქმედებაში და პასუხისმგებელნი არიან ბირთვულ შერწყმასა და დაშლაზე. როდესაც რაღაც ბირთვული ხდება, არის ნეიტრინოები. მაგალითად, მზის ბირთვი არის გიგანტური ბირთვული შერწყმის რეაქცია, ასე რომ, რა თქმა უნდა, ის წარმოქმნის საკმაოდ ბევრ ნეიტრინოს. მეცნიერები ამბობენ, რომ თუ თქვენ შეგეძლოთ ცერა თითი მზეზე აეწიოთ, ყოველ წამში დაახლოებით 60 მილიარდი ნეიტრინო გაივლის თქვენს ფრჩხილს. მაგრამ ნეიტრინოები იმდენად იშვიათად ურთიერთობენ მატერიასთან, რომ, მიუხედავად იმისა, რომ ტრილიონობით და ტრილიონობით ისინი გადის თქვენს სხეულში ყოველ წამს, თქვენი სიცოცხლის განმავლობაში ნეიტრინოების საერთო რაოდენობა, რომლებიც რეალურად მოხვდება თქვენს სხეულზე, არ არის ერთზე მეტი.
ნეიტრინოები იმდენად მოჩვენებებია, რომ ათწლეულების განმავლობაში ფიზიკოსები ვარაუდობდნენ, რომ ამ ნაწილაკებს მასა საერთოდ არ აქვთ და სამყაროში სინათლის სიჩქარით მოძრაობენ. ბოლო კვლევებმა დაამტკიცა, რომ ნეიტრინოები ცოტაა, მაგრამ ისინი მნიშვნელოვანია. მასის ზუსტი რაოდენობა აქტიური სამეცნიერო კვლევის საგანია. არსებობს სამი სახის ნეიტრინო: ელექტრონული ნეიტრინო, მუონური ნეიტრინო და ტაუ ნეიტრინო. თითოეული მონაწილეობს სხვადასხვა ტიპის ბირთვულ რეაქციებში და სამწუხაროდ, სამივე ტიპის ნეიტრინოს აქვს საოცარი უნარი, შეცვალოს იდენტობები მოგზაურობისას.
ნეიტრინოს მასას არ აქვს ახსნა ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტულ მოდელში, ფუნდამენტური ურთიერთქმედების ჩვენს ამჟამინდელ და საუკეთესო თეორიაში. ასე რომ, ფიზიკოსებს სურთ გააკეთონ ორი რამ: გაზომონ სამი ტიპის ნეიტრინოს მასა და გაიგონ, საიდან მოდის ეს მასები. ეს ნიშნავს, რომ მათ უნდა ჩაატარონ ბევრი ექსპერიმენტი.
მაგალითად, კამიოკანდეს ექსპერიმენტმა იაპონიაში შესაძლებელი გახადა 1987A სუპერნოვას მიერ გამოსხივებული ნეიტრინოების აღმოჩენა. ამისთვის მათ სჭირდებოდათ ავზი 50 ტონაზე მეტი წყლით. IceCube ნეიტრინო ობსერვატორიამ ანტარქტიდაში გადაწყვიტა ბარიერის ამაღლება. ეს ობსერვატორია შედგება ყინულის მყარი კუბური კილომეტრისგან სამხრეთ პოლუსზე, ეიფელის კოშკის ზომის მიმღების ათობით სტრიქონი ყინულში ჩაეფლო ერთი კილომეტრით. ათი წლის მუშაობის შემდეგ, IceCube-მა აღმოაჩინა ზოგიერთი ყველაზე ენერგიული ნეიტრინო ისტორიაში და გადადგა პირველი ნაბიჯები მათი წარმოშობის პოვნისკენ.
ასევე საინტერესოა:
- სამყაროში პირველი ნაწილაკები ხელახლა შეიქმნა. სპოილერის გაფრთხილება: ისინი უცნაურად გამოიყურებიან
- უკრაინელი ფიზიკოსები მონაწილეობდნენ ახალი ელემენტარული ნაწილაკის - ოდერონის აღმოჩენაში
რატომ იყენებენ Kamiokande და IceCube ამდენ წყალს? მეცნიერები ამბობენ, რომ თითქმის ნებისმიერი ნივთის დიდი ნაწილი შეიძლება იყოს ნეიტრინოს დეტექტორი, მაგრამ სუფთა წყალი იდეალურია. როდესაც ერთ-ერთი ტრილიონი ნეიტრინო ეჯახება წყლის შემთხვევით მოლეკულას, ის ასხივებს სინათლის ხანმოკლე ციმციმს. ობსერვატორიები შეიცავს ასობით ფოტორეცეპტორს და წყლის სისუფთავე საშუალებას აძლევს ამ დეტექტორებს, ზუსტად განსაზღვრონ ნათების მიმართულება, კუთხე და ინტენსივობა (თუ წყალს მინარევები ჰქონდა, ძნელი იქნებოდა აღადგინო, საიდან მოვიდა ციმციმი შიგნიდან. მოცულობა).
ეს კვლევები შესაფერისია ჩვეულებრივი, „ყოველდღიური“ ნეიტრინოების საძიებლად. მაგრამ ყველაზე ენერგიული ნეიტრინოები ძალზე იშვიათია და ისინი ყველაზე მომხიბლავი და საინტერესოა, რადგან მათი გამოწვევა შესაძლებელია მხოლოდ სამყაროს უდიდესი გიგანტური მოვლენებით.
სამწუხაროდ, IceCube-ის მთელმა ძალამ, ათწლეულის განმავლობაში დაკვირვების შემდეგ, შეძლო ამ სუპერძლიერი ნეიტრინოების მხოლოდ მცირე ნაწილის დაჭერა. წყნარი ოკეანის ნეიტრინო ექსპერიმენტის (P-ONE) ინიციატივის ჯგუფმა შესთავაზა წყნარი ოკეანის იზოლირებული, მაგრამ უზარმაზარი ნაწილის ნეიტრინო დეტექტორად გადაქცევა. ვარაუდობენ, რომ ფოტოდეტექტორების გრძელი, კილომეტრიანი სიმები ოკეანის ფსკერზე იქნება დაშვებული, მათზე მიმაგრებული მოცურავი, ისე, რომ დეტექტორები წყალში ვერტიკალურად დგანან, როგორც გიგანტური მექანიკური წყალმცენარეები.
ამჟამად, P-ONE დიზაინი მოიცავს შვიდ 10 სიმიან კლასტერს, თითოეული შეიცავს 20 ოპტიკურ ელემენტს. ეს არის სულ 1400 ფოტოდეტექტორი, რომელიც წყნარ ოკეანეში რამდენიმე კილომეტრის მანძილზე მცურავს. როდესაც ნეიტრინოები ოკეანის წყალში მოხვდებიან და მცირე ელვარებას გააკეთებენ, დეტექტორები მის თვალყურს ადევნებენ.
მაგრამ წყნარი ოკეანე შორს არის სისუფთავისგან, მარილით, პლანქტონით და ყველა სახის თევზის ნარჩენებით ირგვლივ ცურავს. ეს შეცვლის სინათლის ქცევას ძაფებს შორის, რაც ართულებს ზუსტად გაზომვას. ამიტომ, მეცნიერებმა აღნიშნეს, რომ ექსპერიმენტს დასჭირდება მუდმივი კალიბრაცია ყველა ცვლადის კორექტირებისთვის და ნეიტრინოების საიმედოდ დასაკვირვებლად. თუმცა, P-ONE-ის გუნდი მუშაობს ამაზე და უკვე გეგმავს შექმნას პატარა ორი ნაკადის დემო, როგორც კონცეფციის დამადასტურებელი.
ასევე წაიკითხეთ:
- ასტროფიზიკოსებმა პირველად აღმოაჩინეს ნეიტრონული ვარსკვლავებისა და შავი ხვრელების შერწყმა
- ახლად აღმოჩენილ ჰიბრიდულ ნაწილაკს შეუძლია რევოლუცია მოახდინოს ელექტრონიკაში