IceCube впервые «поймал» сразу три нейтрино

IceCube впервые «поймал» сразу три нейтрино

Опубликовано: 2017-03-05

Нейтринная обсерватория IceCube, находящаяся на Южном полюсе, впервые зафиксировала сразу три нейтрино, предположительно пришедших от одного источника. По словам физиков, случайно такое событие можно ожидать примерно раз в 13,7 лет. Пространственная и временная близость вызвала интерес ученых и спустя сутки после события была организована кампания по поиску электромагнитной компоненты сигнала. Однако обнаружить источник не удалось. О наблюдениях сообщает препринт, опубликованный на сервисе arXiv.org, краткое изложение приводит Science News.

Нейтрино — легкие и слабо взаимодействующие с веществом частицы, рождающиеся при распадах и в других ядерных процессах. Из-за своей природы они могут путешествовать в космосе на очень большие расстояния. По энергетическому спектру нейтрино можно установить, какие процессы происходят в том или ином удаленном объекте — это одна из задач нейтринной астрофизики. Однако существует масса возможных источников нейтрино. Помимо таких «космических» процессов, как взрывы сверхновых или вспышки активных галактических ядер, нейтрино рождаются в огромных количествах в Солнце и в атмосфере Земли, вследствие взаимодействия космического излучения с ядрами в молекулах воздуха. 

Впервые внегалактические нейтрино были зарегистрированы в 1987 году — при вспышке сверхновой в Большом Магеллановом Облаке. Три года назад об уверенной регистрации потока астрофизических нейтрино сообщила коллаборация IceCube. Детектор эксперимента представляет собой 86 гирлянд с фотодатчиками, расположенных внутри кубического километра льда, на глубине от 1,5 до 2,5 километра. Когда высокоэнергетическое нейтрино попадает в детектор, с некоторой вероятностью оно взаимодействует с ядром молекулы воды. Это приводит к рождению огромного числа частиц и вспышке, фиксируемой детекторами. По яркости этой вспышки физики оценивают энергию нейтрино. 

Отслеживание вспышек идет в автоматическом режиме. Регистрация нейтрино особенно высоких энергий или большого количества нейтрино одновременно пришедших из примерно одного направления запускает автоматические наблюдения «по горячим следам». В них участвует сеть обсерваторий, работающих в разных диапазонах электромагнитного излучения — от оптического (в том числе сеть МАСТЕР), до рентгеновского (Swift) и гамма-излучения (VERITAS). 

Анализ архивных данных и данных дополнительных наблюдений обнаружил лишь один источник рентгеновского излучения в интересующей физиков области неба. Как отмечает коллаборация, вероятно, он не связан с нейтрино. Ученые допускают, что фиксация трех нейтрино могла оказаться случайным совпадением, однако однозначно отмести астрофизическое происхождение частиц также невозможно. По статистике ученые ожидают фиксации 66 дублетов нейтрино (пар частиц) в год или один триплет в 13,7 лет. Это первая регистрация триплета с 2008 года, когда детектор начал свою работу.

Год назад международная группа астрофизиков впервые указала на возможный источник космического нейтрино, обнаруженного детектором IceCube. Им оказался блазар PKS B1424N+1

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>