Международная обсерватория ARCA, которая с середины 2010-х годов строится на дне Средиземного моря, добилась первого по-настоящему серьёзного успеха. Команда учёных впервые уловила с её помощью чрезвычайно высокоэнергетический нейтрино — возможно, мощнейший из когда-либо обнаруженных. Таким образом, недалеко от европейского побережья удалось совершить то, с чем раньше справлялся только научный комплекс IceCube, выстроенный в Антарктиде.
Нейтрино (в популярной литературе иногда описываемые, как «частицы-призраки») порождаются одними из самых катастрофических событий в космосе и могли бы многое рассказать о них астрономам. Но из-за своей особенности не вступать во взаимодействия с материей приносят пользу науке они крайне неохотно. Потому и строятся громадные обсерватории в самых труднодоступных местах планеты, чтобы уловить хоть парочку этих частиц. И на этот раз результат превзошёл ожидания.
За открытием стояла большая команда физиков, включавшая учёных из десятков стран — в том числе Южной Африки, Китая, Грузии, ОАЭ, Австралии и Марокко. С докладом о нём выступил на конференции Neutrino 2024 в Милане доктор Жуан Коэльо. Причём, выдержав интригу, об уникальной частице он рассказал лишь в самом конце.
Обсерватория ARCA расположена в одном из самых глубоких мест Средиземного моря — между Сицилией и Африкой, под 3 500 метрами воды. Там установлено 28 цепочек детекторов, каждую из которых венчает по 18 блестящих сфер из органического стекла. Именно в них находятся детекторы света. Впрочем, это лишь первая часть обсерватории — к 2028 году таких цепочек по плану должно стать 230.
Но даже имеющихся хватило, чтобы обеспечить грандиозный успех: около трети датчиков зафиксировали проход через обсерваторию некоего мюона. И, после проведения комплекса расчётов, учёные пришли к однозначному выводу, что это был пролет нейтрино, прошедший примерно в одном градусе ниже горизонта.
По предварительной оценке, энергия этого нейтрино составляла десятки петаэлектронвольт. Другими словами, он вполне может оказаться мощнейшим из всех, которые когда-либо наблюдало человечество.
Стоит отметить, что чем мощнее нейтрино — тем труднее его обнаружить. Поэтому поздравления со стороны научного руководителя крупнейшей нейтринной обсерватории IceCube Фрэнсиса Хальцена, который сравнил этот эпизод с «выигрышем в большую лотерею», вполне оправданы. Научное значение открытия трудно переоценить — особенно сейчас, когда впервые была высказана интригующая гипотеза: возможно, в начале своей жизни нейтрино в течение нескольких миллисекунд способны взаимодействовать с материей.