Нейтрино представляют собой тип частиц, которые проходят через всё на своем пути из даже самых дальних районов Вселенной.
Это стерильные нейтрино так как они 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, они 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.
Атмосферные частицы
Исследования подтвердили, что 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.
