Nors neutrinai yra paslaptingos dalelės, jie yra nepaprastai dažni. Kiekvieną sekundę per kūną praeina milijardai neutrinų. Tačiau neutrinai retai sąveikauja su įprastine materija, todėl juos aptikti yra didelis inžinerinis iššūkis. Net kai juos aptinkame, rezultatai ne visada turi prasmę. Pvz., Neseniai aptikome neutrinus, kurie turi tiek daug energijos, kad net neįsivaizduojame, kaip jie yra sukurti.
Neutrino detektorius paprastai yra didelė kamera, užpildyta grynu vandeniu arba ledu. Šioje kameroje yra labai jautrūs detektoriai. Neutrinos nėra tiesiogiai stebimos. Vietoj to, neutrino detektorius laukia, kol neutrinas pateks į atomą. Kai tai įvyksta, jis gali sukurti įkrautus leptonus, tokius kaip elektronas, muonas ar tauonas. Šios įkrautos dalelės taip pat gali skleisti šviesą. Taigi, aptikę šviesą ar leptonus, mes žinome, kad neutrinas sąveikavo su detektoriumi.
Dauguma mūsų aptinkamų neutrinų yra saulės neutrinai, kuriuos gamina branduolių sintezė Saulės šerdyje. Tačiau tokie dalykai kaip supernovos ir gama spindulių sprogimai taip pat gamina neutrinus. Daug pastangų buvo skirta jų aptikimui papildoma saulės energija neutrinų.
Vienas geriausių neutrinų detektorių yra „IceCube“ Neutrino observatorija Antarktidoje. Antarktida yra puiki vieta neutrinų observatorijai, nes jos storas ledo sluoksnis puikiai sugeria įvairiausias išsklaidytas daleles, tokias kaip kosminiai ir gama spinduliai, kurie gali suklaidinti jautrius detektorius. Palaidoję observatoriją lede, galime būti tikri, kad įvykiai, kuriuos aptinkame, yra iš neutrinų. „IceCube“ observatorija kelis kartus aptiko nepaprastųjų saulės spindulių.
Tačiau Antarktidoje yra dar viena neutrinų observatorija, kuri neutrinus aptinka labai skirtingai. Žinoma kaip ANtarctic impulsyvi trumpalaikė antena arba ANITA, tai yra jautrus radijo detektorius, sumontuotas ant baliono. ANITA yra radijo detektorius, nes kai aukštos energijos neutrinai susiduria su Antarkties ledu, jie gali sukurti radijo šviesą. Šie neutrinai yra šimtus kartų galingesni nei aptikti „IceCube“.
Kada ANITA aptikę šiuos didelės energijos neutrinus, tai šiek tiek sujaudino, nes atrodė, kad jie ateina iš praeinančių neutrinų per žemę prieš trenkdamas į Antarktidos ledus. Štai ko galite tikėtis, jei koks nors galingas astrofizinis įvykis sukels neutrinų srautą Žemės kryptimi. Bet jei taip, šie neutrinai taip pat sukeltų įvykius, kuriuos galėtų aptikti „IceCube“.
Taigi „IceCube“ bendradarbiavimas ieškojo aptikimo įvykių, kurie įvyko tuo pačiu metu kaip ir ANITA aptikimai. Jie nerado jokių koreliuotų įvykių įrodymų, o tai reiškia, kad taip nėra dėl keleto galingų neutrinų įvykių. Tai keista, nes tai palieka dvi galimybes: arba ANITA davė klaidingų teigiamų teiginių dėl tam tikrų dizaino trūkumų arba šiuos neutrininius įvykius sukelia procesas, esantis už standartinio modelio ribų. Standartiniame dalelių fizikos modelyje nėra galimybės gaminti neutrinus su tokia didele energija.
Tai tik nedidelis įvykių rinkinys, todėl yra priežastis atsargiai vertinti rezultatus. Tačiau šis naujausias darbas gali būti užuomina į naują fizikos sritį, kurios mes dar nesuprantame.
Nuoroda: Aartsen, M. G. ir kt. „„ IceCube “įvykių paieška ANITA neutrino kandidatų kryptimi.“
