Астрофизики зафиксировали самый мощный нейтрино в истории
Международный коллектив физиков зафиксировал нейтрино чудовищной энергии — самый мощный за всю историю наблюдений. Это открытие, как надеется команда, позволяет мировой науке сделать шаг к пониманию того, что именно разгоняет эти почти неуловимые частицы. А улики, свидетельствующие о прохождении сквозь Землю этого сверхскоростного космического «гостя», пришлось извлекать со дна Средиземного моря.
Нейтрино отличаются весьма «антисоциальным» поведением: обладая исчезающе малой массой и не имея электрического заряда, они практически не взаимодействуют с материей. Ежесекундно сквозь каждого из нас пролетает 100 триллионов этих частиц, которые мы даже не замечаем. Тем не менее важность их в астрофизике огромна: а значит, ученым приходится идти на огромные ухищрения, чтобы «поймать» хоть одно нейтрино. В том числе, пряча детекторы в антарктические льды или на дно глубоких водоемов, таких как Байкал (где недавно было подтверждено существование нейтринной аномалии) или Средиземное море.
В последнем и сооружается сейчас новый масштабный комплекс по «охоте» за нейтрино — «Километровый куб», или KM3NeT. Несмотря на то, что строительство пока в разгаре, он уже начал работу. И она увенчалась практически мгновенным успехом: пара детекторов, расположенных на глубине нескольких километров у берегов Франции и Сицилии, смогла зафиксировать пролет частицы сверхвысокой энергии. И не просто «сверхвысокой» — речь идет о самом мощном нейтрино в истории, энергия которого составила 220 квадриллионов электронвольт.
Для сравнения, это сопоставимо с энергией падающего шарика для пинг-понга, только в данном случае она заключена в одну-единственную частицу. Предыдущий рекордсмен, пойманный в 2014 году нейтринной обсерваторией IceCube, еле достигал «всего лишь» 10 квадриллионов электронвольт. Нельзя не отметить, что это в десятки тысяч раз превышает предел возможностей Большого адронного коллайдера. Ничего удивительного, что потребовались объединенные усилия 350 физиков и почти два года работы, чтобы подтвердить открытие и правильно его интерпретировать.
В частности, сомнения ученых вызывал тот факт, что на момент обнаружения (в 2023 году) детекторы были готовы всего на 10%. И, разумеется, он не зафиксировал нейтрино напрямую, уловив лишь порожденный им мюон. Тот с ошеломительной скоростью пролетел сквозь детектор, оставив после себя голубоватый след черенковского излучения.
Некоторые физики (такие, как Эрик Блауфусс из команды IceCube) признавались, что испытывали по поводу этого открытия определенный скептицизм, пока европейские коллеги во главе с Полом де Йонгом из Амстердамского университета не убедили их в его полной достоверности. Теперь перед учеными стоит задача определить направление движения этого нейтрино и, возможно, его источник. Шансы на успех здесь не слишком велики. Но исследователи надеются, что после окончательного введения в строй (в 2028 году) «Километровый куб» зафиксирует и другие высокомощные нейтрино, что станет началом грандиозного прорыва в науке.
