Поиск - новости науки и техники

Ледяная тьма

Под Новый год завершилось строительство нейтринной обсерватории IceCube на Южном полюсе – на глубину 2,5 км был опущен последний, 5160-й,  детектор-фотоумножитель. С подробностями – Nature News.
Обсерватория IceCube создавалась 20 лет, но собственно строительство началось в 2005 году.   В пространстве более одного кубического километра  на глубине от 1450 до 2450 метров размещены 80 вертикальных “струн”, на которых находятся оптические сенсоры – фотоумножители. Они  будут улавливать черенковское излучение, возникающее  при прохождении через ледяную среду заряженных частиц, которые могут родиться при столкновении космических нейтрино с  атомным ядром вещества среды. Само по себе такое столкновение должно быть событием редким. Триллионы нейтрино пронизывают все вокруг,  оставаясь незамеченными: у них нет ни электрического заряда, ни  ощутимой массы, и с материей они взаимодействуют очень слабо, хотя являются самыми распространенными –  после частиц света – частицами во Вселенной.  Космические нейтрино    возникают  в самых жестких условиях, таких как взрывы звезд и всплески гамма-лучей, и далее они  сопровождают  космические лучи,  не меняя направления своего движения, не распадаясь и не поглощаясь межзвездной средой. Это обстоятельство делает нейтрино единственной  частицей, пригодной  для исследований источников космических  лучей сверхвысоких энергий на космических расстояниях. Собственно, главной целью обсерватории IceCube и  является обнаружение источников космических лучей, которые состоят из ускоренных до высоких энергий элементарных частиц и ядер атомов.  “Спустя почти столетие после открытия  идущих из космоса лучей мы все еще не знаем, откуда исходят эти высокоэнергичные частицы, бомбардирующие Землю, и где они взяли свою немыслимую энергию”, – отмечал научный руководитель проекта IceCube профессор физики Университета штата Висконсин в Мэдисоне (University of Wisconsin in Madison) Френсис Хальцен (Francis Halzen).
По мнению специалистов, размер обсерватории IceCube делает ее идеальной для понимания совершенно новых физических явлений. На своем пути из космоса нейтрино могут осциллировать,  каждый  из трех известных типов – электронные, мюонные и тау-нейтрино – может превращаться один в другой,  хотя, по некоторым недавним наблюдениям, может быть еще и четвертый тип – стерильные нейтрино. Возможности IceCube позволяют распознать эти флуктуации, считает Билл Луис (Bill Louis) из Лос-Аламосской национальной лаборатории (Los Alamos National Laboratory). Кроме того, IceCube  может способствовать выявлению природы темной материи – невидимой составляющей Вселенной, которая, как предполагается, состоит из слабовзаимодействующих частиц. Некоторые модели подразумевают, что такие частицы накапливаются солнечным ядром. И тогда можно представить себе столкновение  частиц темной материи, неизбежное при их высокой концентрации, с образованием высокоэнергичных нейтрино. Если IceCube обнаружит такие нейтрино и будет подтверждено их солнечное происхождение, то это станет первым  прямым обнаружением темной материи. В реализации проекта  IceCube кроме США принимали участие Бельгия, Германия, Швеция и Япония. Он обошелся в 271 миллион долларов. 

Нет комментариев