Учёным впервые удалось измерить количество нейтрино, поглощаемых нашей планетой каждую секунду. В будущем такие измерения могут стать важным инструментом для геологов, изучающих внутренности Земли.
Рассказывая о нейтрино, популяризаторы часто упоминают такой удивительный факт: около 100 триллионов этих крошечных частиц проходят сквозь человеческое тело каждую секунду. Нейтрино, действительно, крайне распространённая частица, однако сила их взаимодействия с остальным веществом столь мала, что мы их никак не замечаем.
Чтобы поймать нейтрино строят специальные детекторы. Один из них — IceCube — расположен в Антарктиде и его рабочим телом является кубический километр льда, в котором он и ловит столкновения нейтрино с ядрами водорода — благо в замёрзшей воде их много.
Именно на IceCube были проведены измерения, статья о которых недавно появилась в журнале Nature.
Когда нейтрино сталкивается с ядром, оно обычно исчезает, а его энергия рождает целый ливень разных частиц. И чем выше энергия нейтрино, и чем плотнее вещество, в котором оно летит, тем выше вероятность такого столкновения. Теория предсказывала, что для нейтрино с энергией выше нескольких тераэлектрон-вольт (тера- означает 10¹², то есть один триллион) вероятность пройти сквозь Землю равна практически нулю. Нейтрино с такой энергией пока что невозможно получить в земных условиях — даже на Большом адронном коллайдере рождаемые нейтрино имеют энергию в десятки и сотни раз меньше.
Это предсказание и проверили в эксперименте IceCube. Данные были собраны в 2010—2011 годах. Отбирались только те зарегистрированные частицы, которые приходили «из-под Земли», и в них ни одной частицы с энергией выше нескольких тераэлектрон-вольт не обнаружили.
Сейчас, за ещё шесть лет работы, детектор накопил значительно больший объём данных, но они пока не обработаны. Возможно, в них есть какие-то сюрпризы, но это может показать только будущий анализ.
Подписывайтесь на мой телеграм-канал!
