Физика

Найден способ обнаружить высокоэнергетичные нейтрино

IceCube Collaboration

Физики придумали эксперимент, который позволит обнаружить целый класс высокоэнергетичных нейтрино из самых отдаленных областей космоса. О результатах своей работы авторы рассказали в журнале Physical Review Letters.

Ученые всего мира на протяжении десятилетий пытаются обнаружить нейтрино, которые постоянно бомбардируют нашу планету. Проблема в том, что их масса очень мала, а взаимодействие с материей очень слабо. Ученые надеются, что, захватив нейтрино, они смогут исследовать их свойства и происхождение.

В новой работе исследователи из Университета штата Огайо совместно с коллегами из США и Тайваня нашли способ обнаруживать высокоэнергетичные нейтрино. Он связан с явлением каскада заряженных частиц. Это происходит при столкновении нейтрино с атомами в толще или атмосфере Земли. При этом происходит образование каскада заряженных частиц. Чем выше энергия нейтрино, тем с большей вероятностью оно столкнется с каким-нибудь атомом.

Ученые выяснили, что лучшие места для обнаружения нейтрино находятся в глубоких ледяных толщах. Поэтому самые продолжительные и успешные нейтринные эксперименты проводятся в Антарктиде. Но с помощью них до сих пор не удавалось обнаружить нейтрино с высокими энергиями. Авторы новой работы показали, что найти такие частицы можно, если использовать радиоволновый детектор для обнаружения каскадов, которые они оставляют после столкновения с атомами.

Чтобы проверить свое предположение, физики создали четырехметровую пластиковую мишень для имитации антарктического льда и облучили ее с помощью миллиарда электронов, собранных в крошечный пучок, по энергии сравнимый с нейтрино. Затем ученые воздействовали на мишень радиоволнами. Оказалось, что такой метод действительно может помочь обнаружить каскад частиц, образующийся при столкновении, сравнимом по энергии с нейтрино.

Теперь исследователи планируют провести свой эксперимент в реальных нейтринных детекторах, расположенных в Антарктиде. Если все удастся, то новая технология позволит не только находить больше «неуловимых» частиц, но и сделает этот процесс в разы дешевле.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.