Нейтрино бол орчлон ертөнцийн хамгийн баригдашгүй бөөмсүүдийн нэг бөгөөд супер нууцлаг харанхуй материйн дараа ордог. Тэд цөмийн сул харилцан үйлчлэлд оролцож, цөмийн нэгдэл, задралыг хариуцдаг. Цөмийн ямар нэг зүйл тохиолдох бүрт нейтрино байдаг. Жишээ нь, Нарны цөм нь асар том цөмийн хайлалтын урвал учраас мэдээж маш их нейтрино үүсгэдэг. Эрдэмтэд хэрвээ та эрхий хуруугаа нар руу чиглүүлж чадвал секунд тутамд 60 тэрбум нейтрино таны эрхий хурууны хумсаар дамжих болно гэж мэдэгджээ. Гэвч нейтрино нь материтай маш ховор харьцдаг тул секунд тутамд хэдэн триллион, хэдэн их наяд нь таны биеэс дамжин өнгөрдөг ч таны амьдралын туршид таны биед тусах нейтриногийн нийт тоо нэгээс илүүгүй байдаг.
Нейтрино нь маш хий үзэгдэлтэй тул хэдэн арван жилийн турш физикчид эдгээр бөөмсийг огт массгүй, гэрлийн хурдаар орчлон ертөнцөөр аялдаг гэж таамаглаж ирсэн. Сүүлийн үеийн судалгаагаар нейтрино цөөхөн боловч чухал гэдгийг нотолсон. Массын яг хэмжээ нь идэвхтэй шинжлэх ухааны судалгааны сэдэв юм. Гурван төрлийн нейтрино байдаг: электрон нейтрино, мюон нейтрино, тау нейтрино. Тэд тус бүр өөр өөр төрлийн цөмийн урвалд оролцдог бөгөөд харамсалтай нь гурван төрлийн нейтрино бүгд аялах явцдаа таних тэмдгийг өөрчлөх гайхалтай чадвартай байдаг.
Бөөмийн физикийн стандарт загвар болох суурь харилцан үйлчлэлийн өнөөгийн болон шилдэг онолд нейтрино масс ямар ч тайлбаргүй. Тиймээс физикчид хоёр зүйлийг хийхийг хүсч байна: гурван төрлийн нейтриногийн массыг хэмжиж, эдгээр масс хаанаас ирснийг ойлгох. Энэ нь тэд маш их туршилт хийх ёстой гэсэн үг юм.
Жишээлбэл, Японд хийсэн Камиокандегийн туршилт нь 1987А суперновагаас ялгарах нейтрино илрүүлэх боломжтой болсон. Үүний тулд тэдэнд 50 гаруй тонн устай сав хэрэгтэй байсан. Антарктидад байрлах IceCube нейтрино ажиглалтын төв энэ түвшинг дээшлүүлэхээр шийджээ. Энэхүү ажиглалтын төв нь өмнөд туйлын хатуу шоо километр мөсөөс бүрдэх ба Эйфелийн цамхаг шиг хэмжээтэй хэдэн арван утас хүлээн авагч мөсөнд нэг километр живсэн байдаг. Арван жил ажилласны эцэст IceCube түүхэн дэх хамгийн эрч хүчтэй нейтриноуудыг илрүүлж, тэдний гарал үүслийг олох эхний алхмуудыг хийсэн.
Мөн сонирхолтой:
- Орчлон ертөнцийн анхны бөөмс дахин бий болсон. Спойлер анхааруулга: тэд хачин харагдаж байна
- Украины физикчид шинэ энгийн бөөмс болох одероныг нээхэд оролцов
Kamiokande болон IceCube хоёулаа яагаад ийм их ус хэрэглэдэг вэ? Эрдэмтэд бараг бүх зүйлийн том хэсэг нь нейтрино илрүүлэгч байж болох ч цэвэр ус нь хамгийн тохиромжтой гэж үздэг. Хажуугаар нь өнгөрч буй олон триллион нейтриногийн нэг нь санамсаргүй усны молекултай мөргөлдөхөд богино хугацаанд гэрэл цацруулдаг. Ажиглалтын газрууд нь хэдэн зуун фоторецепторуудыг агуулж байдаг бөгөөд усны цэвэр байдал нь эдгээр мэдрэгчүүд нь гялбааны чиглэл, өнцөг, эрчмийг маш нарийн тодорхойлох боломжийг олгодог (хэрэв ус нь бохирдолтой байсан бол флэш гэрэл хаанаас ирснийг сэргээхэд хэцүү байх болно. эзлэхүүн).
Эдгээр судалгаанууд нь энгийн, "өдөр тутмын" нейтрино хайхад тохиромжтой. Гэхдээ хамгийн эрч хүчтэй нейтрино нь маш ховор байдаг бөгөөд тэдгээр нь зөвхөн орчлон ертөнцийн хамгийн том аварга үйл явдлуудаас үүдэлтэй байж болох тул хамгийн сэтгэл татам бөгөөд сонирхолтой юм.
Харамсалтай нь, IceCube-ийн бүх хүч арван жилийн ажиглалтын дараа эдгээр супер хүчирхэг нейтриногийн цөөхөн хэсгийг л барьж чадсан юм. Номхон Далайн Нейтрино Туршилтын (P-ONE) санаачилгын баг Номхон далайн тусгаарлагдсан боловч өргөн уудам хэсгийг нейтрино илрүүлэгч болгохыг санал болгов. Урт километр урт фотодетекторуудыг далайн ёроолд буулгаж, тэдгээрт хөвөгчдийг бэхэлсэн бөгөөд ингэснээр мэдрэгч нь аварга механик замаг шиг усан дотор босоо байрлалд зогсох болно гэж таамаглаж байна.
Одоогоор P-ONE загварт тус бүр нь 10 оптик элемент агуулсан 20 утастай долоон кластер багтсан байна. Энэ нь Номхон далайд хэдэн километрийн зайд хөвж буй нийт 1400 фото илрүүлэгч юм. Нейтрино далайн усанд мөргөж, жижиг гялбаа үүсгэх үед детекторууд үүнийг хянах боломжтой болно.
Гэвч Номхон далай цэвэрхэн биш, давс, планктон болон бүх төрлийн загасны хаягдал хөвж байдаг. Энэ нь утаснуудын хоорондох гэрлийн үйл ажиллагааг өөрчилж, нарийн хэмжихэд хэцүү болгоно. Тиймээс туршилтын явцад бүх хувьсагчдыг тохируулах, нейтриноыг найдвартай хянахын тулд тогтмол шалгалт тохируулга хийх шаардлагатайг эрдэмтэд тэмдэглэв. Гэсэн хэдий ч P-ONE баг үүн дээр ажиллаж байгаа бөгөөд үзэл баримтлалын нотолгоо болгон жижиг хоёр урсгалтай демо бүтээхээр төлөвлөж байна.
Мөн уншина уу:
- Астрофизикчид анх удаа нейтрон одод болон хар нүхний нэгдлийг ажиглав
- Шинээр олдсон эрлийз бөөмс нь электроникийн салбарт хувьсгал хийж чадна