Нейтрино ааламдагы эң кыйын бөлүкчөлөрдүн бири, супер сырдуу караңгы материядан кийинки экинчи орунда турат. Алар алсыз өзөктүк аракетке катышат жана ядролук синтез жана ажыроо үчүн жооптуу. Ядролук нерсе болгондо нейтрино бар. Мисалы, Күндүн өзөгү ири ядролук синтез реакциясы болгондуктан, албетте, бир топ нейтринолорду чыгарат. Окумуштуулардын айтымында, эгер сиз баш бармагыңызды Күнгө карай кармай алсаңыз, секунд сайын баш бармагыңыздан 60 миллиард нейтрино өтөт. Бирок нейтринолор зат менен ушунчалык сейрек өз ара аракеттенишкендиктен, секунд сайын триллиондогон жана триллиондогон денеңизден өтсө да, өмүрүңүз бою денеңизге иш жүзүндө тийе турган нейтринолордун жалпы саны бирден ашпайт.
Нейтрино ушунчалык элестүү болгондуктан, ондогон жылдар бою физиктер бул бөлүкчөлөрдүн эч кандай массасы жок жана ааламды жарык ылдамдыгы менен кыдырып жүрөт деп ойлошкон. Акыркы изилдөөлөр нейтрино аз экенин далилдеди, бирок алар маанилүү. массасынын так көлөмү активдүү илимий изилдөөнүн предмети болуп саналат. Нейтринолордун үч түрү бар: электрон нейтрино, мюон нейтрино жана тау нейтрино. Ар бири өзөктүк реакциялардын ар кандай түрлөрүнө катышат жана тилекке каршы, нейтринолордун үч түрү тең саякаттап жүргөндө өздүктөрдү өзгөртүүгө укмуштай жөндөмгө ээ.
Нейтрино массасынын бөлүкчөлөр физикасынын Стандарттык моделинде эч кандай түшүндүрмөсү жок, фундаменталдык өз ара аракеттенишүүлөрүбүздүн учурдагы жана эң мыкты теориясы. Ошентип, физиктер эки нерсени кылгысы келет: нейтринолордун үч түрүнүн массаларын өлчөө жана бул массалар кайдан келгенин түшүнүү. Бул алар көп эксперименттерди жүргүзүү керек дегенди билдирет.
Мисалы, Япониядагы Камиоканде эксперименти 1987A суперновасы чыгарган нейтринолорду аныктоого мүмкүндүк берди. Бул үчүн аларга 50 миң тоннадан ашык суусу бар резервуар керек болгон. Антарктидадагы IceCube нейтрино обсерваториясы тилкени көтөрүүнү чечти. Бул обсерватория Туштук уюлдагы катуу куб километр муздан турат, Эйфель мунарасынын елчемунде ондогон кабыл алгычтар муздун ичине километрге чөмүлдүрүлгөн. Он жыл иштегенден кийин, IceCube тарыхтагы эң энергиялуу нейтринолордун айрымдарын таап, алардын келип чыгышын табууга алгачкы кадамдарды жасады.
Ошондой эле кызыктуу:
- Ааламдагы алгачкы бөлүкчөлөр кайра жаралган. Спойлер эскертүүсү: алар кызыктай көрүнөт
- Украин физиктери жаңы элементардык бөлүкчөнүн – одерондун ачылышына катышты
Эмне үчүн Kamiokande да, IceCube да мынчалык көп суу колдонушат? Окумуштуулардын айтымында, дээрлик бардык нерсенин чоң бөлүгү нейтрино детектору боло алат, бирок таза суу идеалдуу. Жанынан өтүп бара жаткан триллиондогон нейтринолордун бири туш келди суу молекуласы менен кагылышканда, ал кыска жаркыраган жарык чыгарат. Обсерваторияларда жүздөгөн фоторецепторлор бар жана суунун тазалыгы бул детекторлорго жарк этүүнүн багытын, бурчун жана интенсивдүүлүгүн абдан так аныктоого мүмкүндүк берет (эгерде суунун курамында ыпластыктар болсо, флештин кайдан келгенин кайра куруу кыйын болмок. көлөмү).
Бул изилдөөлөр кадимки, "күнүмдүк" нейтринолорду издөө үчүн ылайыктуу. Бирок эң энергиялуу нейтрино өтө сейрек кездешет жана алар эң кызыктуу жана кызыктуу, анткени алар ааламдагы эң чоң гигант окуялардан гана пайда болушу мүмкүн.
Тилекке каршы, IceCube бардык күчү, он жылдык байкоодон кийин, бул суперкүчтүү нейтринолордун бир нечесин гана кармай алды. Тынч океандагы нейтрино эксперименти (P-ONE) демилгесинин командасы Тынч океандын обочолонгон, бирок чоң бөлүгүн нейтрино детекторуна айлантууну сунуштады. Узун, километрге созулган фотодетекторлордун саптары океандын түбүнө түшүрүлөт, аларга сүзгүчтөр бекитилет, ошондуктан детекторлор гигант механикалык балырлар сыяктуу сууда вертикалдуу турушу үчүн.
Учурда P-ONE дизайны ар бири 10 оптикалык элементтерди камтыган жети 20 саптуу кластерди камтыйт. Бул жалпысынан Тынч океанда бир нече километр аралыкта калкып жүргөн 1400 фотодетектор. Нейтрино океан суусуна тийип, кичинекей жарк эткенде, детекторлор аны байкай алышат.
Бирок Тынч океан таза эмес, туз, планктон жана балыктын бардык калдыктары айланасында калкып жүрөт. Бул жиптердин ортосундагы жарыктын жүрүм-турумун өзгөртүп, так өлчөөнү кыйындатат. Ошондуктан окумуштуулар эксперимент бардык өзгөрмөлөрдү тууралоо жана нейтринолорду ишенимдүү көзөмөлдөө үчүн туруктуу калибрлөө талап кылаарын белгилешти. Бирок, P-ONE командасы мунун үстүндө иштеп жатат жана концепциянын далили катары кичирээк эки агымдуу демонстрацияны түзүүнү пландаштырууда.
Ошондой эле окуңуз:
- Астрофизиктер биринчи жолу нейтрон жылдыздары менен кара тешиктердин кошулушун байкашты
- Жаңы ачылган гибриддик бөлүкчө электроникада төңкөрүш жасашы мүмкүн