Антарктическая обсерватория IceCube поймала семь редчайших нейтрино
Сотрудники затерянной во льдах Южного полюса нейтринной обсерватории IceCube сообщили об обнаружении сразу семи чрезвычайно экзотических элементарных частиц в момент, когда они пролетали сквозь Землю. Если это были тау-нейтрино, то ученые имеют дело с первым случаем, когда эти редчайшие лептоны были замечены вне лаборатории. Для космологии это открытие может стать прорывом.
Нейтрино — это сверхлегкие нейтральные частицы (лептоны), которые носятся по Вселенной почти со скоростью света и участвуют только в слабом и гравитационном взаимодействии. Стандартная модель описывает три их разновидности: электронные, мюонные и тау-нейтрино. Последние в течение 25 лет были известны чисто теоретически, пока в 2000 году их не обнаружили на ускорителе имени Энрико Ферми.
Но нейтринная обсерватория IceCube с этой задачей, похоже, справилась. Сразу семь уловленных ей элементарных частиц демонстрируют признаки, которые с высочайшей долей вероятности указывают именно на тау-разновидность этого нейтрального лептона. Если это так, то с 2013 года, когда обсерватория на Южном полюсе впервые обнаружила «обычные» нейтрино, это ее самый решительный научный успех.
Сам по себе процесс обнаружения нейтрино выглядит почти фантастически: IceCube находится в центре огромного поля из пяти тысяч золотых «глобусов» — цифровых оптических модулей, погребенных глубоко во льдах. Их задача — регистрировать голубоватое свечение, которое иногда появляется, когда лептоны на околосветовой скорости проходят сквозь лед.
«Обнаружение семи потенциальных событий с тау-нейтрино в данных в сочетании с очень низким уровнем ожидаемого фона позволяет нам утверждать, что крайне маловероятно, что фон сговорился произвести семь самозванцев с тау-нейтрино. Оно также является убедительным подтверждением более раннего открытия IceCube диффузного потока астрофизических нейтрино», — заявил соруководитель исследования Даг Коуэн.
Лишь в 2015 году было доказано существование у нейтрино массы. Теперь возникающие из-за ее наличия осцилляции станут главной мишенью исследователей IceCube, которые намерены узнать, что порождает эти частицы и разгоняет до громадных скоростей. «В целом, это захватывающее открытие связано с интригующей возможностью использования тау-нейтрино для открытия новой физики», — заключили физики.
