|  | 24 августа 2015 | Новости науки и техники

Антарктическая нейтрино-обсерватория IceCube подтверждает существование нейтрино, прибывающих из глубин Вселенной

Обсерватория IceCube


Находящаяся в глубине антарктических льдов, нейтрино-обсерватория IceCube зарегистрировала некоторое количество призрачных, неуловимых и практически невесомых частиц нейтрино, прибывших из глубин Вселенной из источников, находящихся далеко за пределами Млечного Пути. Обнаружение этих космических нейтрино не только подтверждает факт их существования, измерение их параметров позволяет пролить немного света на некоторые загадки происхождения космического излучения.

Обсерватория IceCube Neutrino Observatory представляет собой 86 шахт, пробуренных на глубину почти 2.5 километров в толщу льда в районе Южного Полюса. В эти шахты опущены "гирлянды" высокочувствительных фотодатчиков, которые регистрируют свет, возникающий при столкновении высокоэнергетических нейтрино с молекулами воды, из которых состоит окружающий датчики лед.

Частицы нейтрино обладают очень малой массой и не имеют электрического заряда. Это позволяет частицам проходить беспрепятственно через любую материю, к примеру, блок свинца, толщиной в один световой год, не служит серьезным препятствием для движения частиц. Источниками нейтрино являются самые высокоэнергетические события во Вселенной, взрывы сверхновых, черные дыры и процессы, происходящие в плотных ядрах больших галактик.

Несмотря на неуловимую природу нейтрино, эти частицы все же изредка сталкиваются с ядрами атомов материи, которую они пронзают на пути своего движения. Когда такое событие происходит, рождается частица, называемая мюоном. Эта частица перемещается быстрее скорости света в воде или льде, производя конусообразные световые волны, известные под названием излучения Черенкова. Движение этих волн показывает ученым траекторию движения изначальной частицы нейтрино, а некоторые из параметров этого излучения позволяю определить характеристики нейтрино.

Мюонные нейтрино


Обсерватория IceCube начав работу в 2010 году, сразу же обнаружила нейтрино, прибывшие извне нашей галактики. Но ученые, возглавляемые учеными из университета Висконсина-Мадисона, должны были удостовериться, что эти нейтрино не были рождены в пределах галактики или еще ближе, в недрах Солнца. Производя сравнение параметров нейтрино, имеющих одинаковый уровень энергии, ученые определили, что траектории их движения не зависели ни от вращения Земли, ни от траектории движения Солнечной системы в целом.

Кроме этого, ученым требовалось отфильтровать те мюоны, которые были рождены в результате столкновения космических лучей с верхними слоями атмосферы Земли. Для этого они использовали саму Землю, которая поглощает большинство таких мюонов. Регистрируя только те мюоны, которые прибыли со стороны Северного Полюса, ученые выделили только те, которые были рождены столкновениями нейтрино с материей.

Почти за два года, начиная с мая 2010 и заканчивая маем 2012 , обсерватория IceCube зарегистрировала в общей сложности 35 тысяч нейтрино. Из этого количества лишь 20 частиц обладали столь высокой энергией, которая указывала на то, что они были рождены далеко за пределами нашей галактики.

Все эти 20 нейтрино, называемые мюонными нейтрино, прибыли практически с одного направления, а темп появления этих частиц почти полностью совпадает с данными, полученными при помощи других нейтрино-обсерваторий. Темп появления этих частиц не зависел от суточного и годового цикла, что позволило ученым выдвинуть предположение о космическом происхождении этих частиц.

"По крайней мере, часть зарегистрированного нами потока нейтрино точно имеет внегалактическое происхождение" - рассказывает Альбрехт Карле (Albrecht Karle), профессор физики, - "И статистика собранных нами данных позволяет классифицировать все это как достоверное научное открытие".





Ключевые слова:
Нейтрино, Частица, Мюон, Свет, Вода, Лед, Атом, Столкновение, Обсерватория, IceCube, Источник, Вселенная, Галактика

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Космические рентгеновские телескопы обнаружили, что черные дыры являются " ...
  • Нейтрино-телескоп IceCube зарегистрировал частицу, имеющую рекордно высокую ...
  • Датчики, расположенные во льдах Южного полюса, зарегистрировали первые нейт ...
  • Нейтрино-обсерватория IceCube на Южном полюсе впервые обнаруживает высокоэн ...
  • Закончено строительство нейтринной обсерватории IceCube, расположенной в ра ...




  • 24 августа 2015 19:02
    #1 Написал: lexafromorel

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Эта частица перемещается быстрее скорости света в воде или льде...(с) Дальше читать перестал...
        
    24 августа 2015 19:43
    #2 Написал: kinocopilka

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    lexafromorel,
    Скорость света в воде или льде меньше чем скорость света в вакууме, т.е. все нормально частицы могут лететь быстрее света в среде, но не могут лететь быстрее скорости света в вакууме (эффект Черенкова почитайте повнимательнее)
        
    24 августа 2015 20:00
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3785
    Цитата: lexafromorel
    Дальше читать перестал...

    И правильно! Постарайтесь сначала закончить школу!

    Скорость света в вакууме с=300000 км/с.
    Скорость света в воде u=с/n » 225 000 км/с,
    где n = 1,33 – коэффициент преломления воды.


    Подобным образом u=c/n рассчитывается скорость света в любой среде


    --------------------
        
    25 августа 2015 16:19
    #4 Написал: Rsa

    Публикаций: 0
    Комментариев: 497
    "По крайней мере, часть зарегистрированного нами потока нейтрино точно имеет внегалактическое происхождение" - рассказывает Альбрехт Карле (Albrecht Karle), профессор физики, - "И статистика собранных нами данных позволяет классифицировать все это как достоверное научное открытие".

    А в чем, собственно, открытие? Неужели были какие-то сомнения, что нейтрино могут прилетать к нам не только от Солнца, но и из глубин космоса? И то, что чем выше их энергия, тем более вероятно, что они были рождены в наиболее энергетически мощных вспышках, тоже по-моему, должно быть очевидно.. Этот эксперимент лишь подтвердил то, что и без него все знали.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.