Neytrino koinotdagi eng qiyin zarralardan biri bo'lib, o'ta sirli qorong'u materiyadan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Ular zaif yadroviy o'zaro ta'sirda ishtirok etadilar va yadroviy sintez va parchalanish uchun javobgardirlar. Yadroviy narsa sodir bo'lganda, neytrinolar mavjud. Misol uchun, Quyosh yadrosi ulkan yadro sintezi reaktsiyasidir, shuning uchun u juda ko'p neytrinolarni ishlab chiqaradi. Olimlarning ta'kidlashicha, agar siz bosh barmog'ingizni Quyoshga ko'tarib tursangiz, har soniyada 60 milliard neytrino bosh barmog'ingiz tirnog'idan o'tadi. Ammo neytrinolar materiya bilan shunchalik kam o'zaro ta'sir qiladiki, hatto har soniyada trillionlab va trillionlab tanangizdan o'tib ketsa ham, hayotingiz davomida tanangizga haqiqatda uradigan neytrinolarning umumiy soni bittadan oshmaydi.
Neytrinolar shunchalik arvohki, o'nlab yillar davomida fiziklar bu zarralar umuman massaga ega emas va koinot bo'ylab yorug'lik tezligida harakatlanadi deb taxmin qilishdi. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar neytrinolarning oz ekanligini isbotladi, ammo ular muhim. Massaning aniq miqdori faol ilmiy tadqiqot mavzusidir. Neytrinolarning uch turi mavjud: elektron neytrino, muon neytrino va tau neytrino. Ularning har biri har xil turdagi yadro reaktsiyalarida ishtirok etadi va afsuski, neytrinolarning uchala turi ham sayohat paytida o'ziga xoslikni o'zgartirish qobiliyatiga ega.
Neytrino massasi zarralar fizikasining standart modelida, fundamental o'zaro ta'sirlarning hozirgi va eng yaxshi nazariyasida hech qanday izohga ega emas. Shunday qilib, fiziklar ikkita narsani qilishni xohlashadi: uchta turdagi neytrinolarning massasini o'lchash va bu massalar qaerdan kelganini tushunish. Bu shuni anglatadiki, ular juda ko'p tajriba o'tkazishlari kerak.
Masalan, Yaponiyadagi Kamiokande tajribasi 1987A o'ta yangi yulduzi tomonidan chiqarilgan neytrinolarni aniqlash imkonini berdi. Buning uchun ularga 50 XNUMX tonnadan ortiq suv bo'lgan tank kerak edi. Antarktidadagi IceCube neytrino rasadxonasi barni ko‘tarishga qaror qildi. Ushbu rasadxona janubiy qutbdagi qattiq kub kilometr muzdan iborat bo'lib, Eyfel minorasi kattaligidagi o'nlab qabul qiluvchilar torlari muzga bir kilometr cho'kib ketgan. O'n yillik faoliyatidan so'ng IceCube tarixdagi eng baquvvat neytrinolarni aniqladi va ularning kelib chiqishini topish yo'lida birinchi qadamlarni qo'ydi.
Shuningdek, qiziqarli:
- Koinotdagi birinchi zarralar qayta yaratildi. Spoiler ogohlantirishi: ular g'alati ko'rinadi
- Ukraina fiziklari yangi elementar zarracha - oderonni ochishda ishtirok etishdi
Nima uchun Kamiokande ham, IceCube ham shunchalik ko'p suv ishlatadi? Olimlarning ta'kidlashicha, deyarli hamma narsaning katta qismi neytrino detektori sifatida ishlatilishi mumkin, ammo toza suv idealdir. O'tayotgan trillionlab neytrinolardan biri tasodifiy suv molekulasi bilan to'qnashganda, u qisqa yorug'lik chiqaradi. Observatoriyalarda yuzlab fotoreseptorlar mavjud bo'lib, suvning tozaligi bu detektorlarga chaqnashning yo'nalishini, burchagini va intensivligini juda aniq aniqlash imkonini beradi (agar suvda aralashmalar bo'lsa, chaqnashning qaerdan kelganini qayta tiklash qiyin bo'lar edi. hajmi).
Ushbu tadqiqotlar oddiy, "kundalik" neytrinolarni qidirish uchun javob beradi. Ammo eng baquvvat neytrinolar juda kam uchraydi va ular eng hayajonli va qiziqarli, chunki ular faqat koinotdagi eng yirik gigant hodisalar tufayli yuzaga kelishi mumkin.
Afsuski, IceCube-ning barcha kuchi, o'n yillik kuzatuvdan so'ng, bu juda kuchli neytrinolarning faqat bir nechtasini qo'lga kiritishga muvaffaq bo'ldi. Tinch okeanidagi neytrino eksperimenti (P-ONE) tashabbusi jamoasi Tinch okeanining izolyatsiya qilingan, ammo ulkan qismini neytrino detektoriga aylantirishni taklif qildi. Taxminlarga ko'ra, fotodetektorlarning uzun, kilometr uzunlikdagi torlari okean tubiga tushiriladi, ularga suzuvchilar biriktiriladi, shunda detektorlar ulkan mexanik suv o'tlari kabi suvda vertikal holda turadi.
Hozirgi vaqtda P-ONE dizayni har biri 10 ta optik elementni o'z ichiga olgan ettita 20 torli klasterni o'z ichiga oladi. Bu Tinch okeanida bir necha kilometr masofada suzib yuruvchi jami 1400 ta fotodetektordir. Neytrinolar okean suviga urilib, kichik chaqnash hosil qilganda, detektorlar uni kuzatishi mumkin bo'ladi.
Ammo Tinch okeani toza emas, tuz, plankton va har xil baliq chiqindilari atrofida suzadi. Bu filamentlar orasidagi yorug'likning harakatini o'zgartiradi va aniq o'lchashni qiyinlashtiradi. Shu sababli, olimlar tajriba barcha o'zgaruvchilarni sozlash va neytrinolarni ishonchli kuzatish uchun doimiy kalibrlashni talab qilishini ta'kidladilar. Biroq, P-ONE jamoasi bu borada ishlamoqda va allaqachon kontseptsiya isboti sifatida kichikroq ikki oqimli demo yaratishni rejalashtirmoqda.
Shuningdek o'qing:
- Astrofiziklar birinchi marta neytron yulduzlari va qora tuynuklarning birlashishini kuzatdilar
- Yangi kashf etilgan gibrid zarra elektronikani inqilob qilishi mumkin