Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Physical Review Letters, фізики за допомогою детекторів нейтринної обсерваторії IceCube, розташованої в Антарктиді, виявили одразу 7 рідкісних типів елементарних частинок під назвою нейтрино. Їх дуже складно виявити, адже нейтрино не мають заряду і майже не мають маси. Тому їх називають примарними частинками, пише ScienceAlert.
Щосекунди через тіло кожної людини проноситься приблизно 1 трлн нейтрино. Ці частинки були створені під час Великого вибуху і називаються реліктовими. Вони заповнюють увесь Всесвіт і за чисельністю поступаються тільки фотонам — частинкам світла. Але ці частинки не можуть заподіяти шкоди людині. Найцікавіше, що для нейтрино взагалі не існує перешкод у вигляді тих чи інших об’єктів, тому вони їх спокійно пронизують.
Але більша частина астрофізичних нейтрино, які створюють, наприклад, чорні діри, мають вищу енергію, ніж реліктові нейтрино. Перші зустрічаються набагато рідше, але саме їх можуть виявити детектори обсерваторії IceCube.
За словами фізиків, уперше вдалося виявити особливо рідкісний тип нейтрино з високою енергією, який часто маскується під інші види цієї частинки. Це перший крок до розуміння того, як взагалі утворюються високоенергетичні частинки, такі як астрофізичні нейтрино.
Нейтринна обсерваторія IceCube має 5000 детекторів, розташованих під товщею льоду на глибині 1,5 км. Коли нейтрино проходять через лід і стикаються з атомами всередині, то вони створюють заряджені частинки, що випромінюють світло. Це світло фіксують детектори.
Існують три види цих примарних частинок: тау-нейтрино, мюонні нейтрино та електронні нейтрино. Але перший тип не вдавалося виявити раніше, але тепер фізики змогли це зробити. Кожен тип нейтрино залишає свій особливий слід під час проходження через лід. Найлегше виявити мюонні нейтрино, потім ідуть електронні нейтрино. Найскладніше знайти тау-нейтрино.
Виявлені сім тау-нейтрино мали вищу енергію, ніж навіть найпотужніші прискорювачі частинок на Землі, а це означає, що вони мають походити з астрофізичних джерел, таких як чорні діри. Фізики припускають, що навіть за найвищих енергій і на величезних відстанях нейтрино поводяться майже так само, як і за нижчих енергій.
Зокрема, виявлення астрофізичних тау-нейтрино підтверджує, що нейтрино з віддалених джерел змінюють свій тип або коливаються. Нейтрино з набагато нижчою енергією, що мають ближче джерело, також коливаються таким же чином.
За словами фізиків, коли буде зібрано більше даних, вчені зможуть краще розрізняти три види нейтрино і зможуть з’ясувати, як вони створюються чорними дірами.