Нейтрино представляют собой тип частиц, которые проходят через всё на своем пути из даже самых дальних районов Вселенной.
Земля постоянно подвергается бомбардировке миллиардов этих элементов, которые пронизывают прямо через весь земной шар, дома, животных, людей — всё.
Они стерильные нейтрино так как очень редко реагируют с материей, поэтому ученые провели эксперимент в чистом месте на Южном полюсе, чтобы обнаружить взаимодействие между стерильными нейтрино и атомами во льду с помощью сети детекторов.
Новые результаты исследований измеряли эти элементы на Южном полюсе и рассчитали некоторые физические свойства.
Среди наиболее загадочных явлений природы является эта частица нейтрино. Их число значительно превышает число атомов во всей Вселенной — пока мы мало знаем о них.
Нейтрино представляют собой тип частиц с большого взрыва и испускаются Солнцем и в бурные события со сверхновых звезд. Их также называют «призрак частицы» потому что они, в основном, не взаимодействуют с веществами и проходят спокойно через всё на своем пути.
Поиск нейтрино на Южном полюсе
Для изучения загадочных частиц нейтрино изготовлен детектор и размещен в глубине льда на Южном полюсе.
Инструменты детектора состоят из 86 кабелей с 60 цифровыми оптическими модулями (чрезвычайно чувствительные датчики света). Каждый кабель опускается вниз в дыру, который расставляется через 2½ км льда с помощью сверла с горячей водой. Детектор расположен глубоко под поверхностью — 1½ км ниже льда и заканчивается на глубине 2½ км. Огромный размер детектора как кубический километр необходим потому, что частица нейтрино чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, так что редко, чтобы они сталкивались с атомами льда.
Если они встречаются, создаются заряженные частицы, которые испускают излучение, которое может быть обнаружено путем чрезвычайно чувствительных цифровых оптических модулей.
В эксперименте ученые зарегистрировали около 35 этих загадочных частиц, которые, весьма вероятно пришли из далеких регионов в пространстве Вселенной. Они имеют очень высокую энергию и потому не взаимодействуют в ходе их долгого пути, могут нести информацию из самых отдаленных частей Вселенной. Помимо редких космических частиц, ученые изучают явления, созданные в атмосфере Земли с целью разгадать физические свойства.
Сквозь Землю от Северного к Южному полюсу
Когда частицы (протоны) с высокой энергией — от разных событий в космосе как образование сверхновых и квазаров попадают в атмосферу Земли, образуется всплеск нейтрино, которые проходит через Землю. Эти частицы формируются над Северным полюсом, проходят прямо через всю Землю и льды на Южном полюсе, где детектор регистрирует столкновения.
Масса нейтрино
Это очень легкие частицы, и на протяжении многих лет считалось, что они были полностью безмассовые. В настоящее время считается, что существует три типа (электрон, мюон и Тау), каждые с их конкретной массой, которая невероятно мала.
Масса нейтрино меньше миллионной массы электрона.
Нейтрино, созданные в атмосфере над Северным полюсом, являются главным образом мюонного типа. На их пути через Землю, это порядка 13000 км, мюонного типа проходят квантовые флуктуации, которые могут изменить их в другой тип, Тау, прежде чем они, наконец, обнаруживаются на другой стороне Земного шара.
Частица Тау элементарная частица подобна электрону, но имеет более тяжелую версию.
Атмосферные частицы
Исследования подтвердили, что стерильные нейтрино проходят колебания — даже на высоких уровнях энергии. В этом исследовании измерены мюонного типа. Объяснения, что мюонные элементы проходят квантовые флуктуации, которые изменяются их в Тау-нейтрино пока нет. Но данные показывают, что 20 процентов этих элементиков проходят квантовые флуктуации и изменяются от мюонного в другой тип нейтральных элементов когда они проходят через Землю.
Посланцы из Вселенной
Все хотят узнать больше об этих странных частицах, которые повсюду во Вселенной и свойства которых мы до сих пор не понимаем. Поскольку эти элементики приходят из космоса их можно бы использовать для астрономических наблюдений и получить новые идеи в структуре Вселенной.
Гипотеза о том, что загадочное нейтрино быстрее скорости света еще требует доказательств.
