Учените са забелязали високоенергична, невероятно мъничка "призрачна" частица, наречена неутрино, летяща през лед на Антарктида и проследявайки нейния произход обратно до конкретен блазар, съобщиха днес, 12 юли.
Физиците са много развълнувани от детективската работа, която им разказа за родното място на неутрино. Но какво, по дяволите, е неутрино и защо има значение откъде идва това нещо?
Неутрино е субатомна частица, също толкова мъничка като електрон, но без никакъв заряд. Учените знаят, че неутрините имат малка маса, но не могат да определят точно колко малко. Резултатът е, че неутрино са склонни да дадат на друга материя студеното рамо: Те не си взаимодействат много често със заобикалящата ги среда, което затруднява откриването на учените. [Проследяване на неутрино до източника му: откритието в снимки]
Независимо от това те са навсякъде - тялото ви се зарежда с около 100 трилиона неутрино всяка секунда. И учените смятат, че странните частици може да държат ключа към някои от най-големите мистерии за Вселената, включително защо материята спечели над антиматерията в началото след Големия взрив.
"Неутрино са страхотни", каза за Space.com Кейт Шолбърг, физик на частици от университета Дюк в Северна Каролина. Тя е предубедена, тъй като е прекарала кариерата си в изучаване на дребните неща, но това не я прави погрешна. "Трябва да ги разберем, ако искаме да разберем всичко."
Новото изследване е малка стъпка за учените, които се надяват да направят точно това. Откриването започна в обсерваторията на Нейтрино IceCube близо до Южния полюс през септември. Дълбоко в ледената покривка на Антарктида мрежа от детектори проследява пътя на едно неутрино в 3D.
Пътят беше достатъчно ясен, че физиците можеха да следват пътуването на неутрино назад по права линия през Вселената. След по-малко от минута те помолиха астрономите по целия свят да насочат телескопите си към този регион на небето и да отбележат дали виждат нещо интригуващо. И със сигурност го направиха - имаше блазар, масивен източник на високоенергийна светлина, наречена гама-лъчи, в точно същия квартал и учените успяха да потвърдят блазара като източника на неутрино.
Процесът беше възможен, тъй като неутрино, като фотони на светлината, могат да пресичат изключително големи разстояния във Вселената по прави линии, без да бъдат изтеглени от курса. Други видове високоенергийни частици не могат да направят това, защото са заредени. "Те идват разбъркани тук", заяви пред Space.com Грег Съливан, физик в Университета в Мериленд, който работи с обсерваторията на IceCube Neutrino и участвал в новите изследвания. "Не можем да ги проследим до мястото, откъдето идват."
Предизвикателството притеснява учените от около век, тъй като означава, че те не могат да идентифицират какъв тип обекти създават какъв тип силно заредени частици. Безсилието мотивира учените да отворят IceCube, единственият неутрино детектор, достатъчно голям, за да заснеме невероятно високоенергийните частици, родени извън нашата галактика, през 2010 г.
"Neutrinos задържа известно време обещанието, че ще може да картографира небето, както бихте направили със светлина, но при по-високи енергии", каза Съливан. „Можем да задаваме въпроси или да се опитаме да отговорим на въпроси, които не бихте могли друго.“
Неутрино с по-ниска енергия вече се използва от астрономите чрез мрежа, управлявана от Шолбърг, която чака да използва изблик на неутрино, за да забележи следващата свръхнова свръхнова ядра по Млечния път.
Такава свръхнова за последно е наблюдавана през 1987 г., преди да съществуват съвременни неутрино детектори. Но когато следващият избухне, Шолбърг и нейните колеги искат да използват избухването на неутрино, за да предупредят астрономите навреме, за да хванат светлинния подпис. Самите неутрино също биха разказали на учените за случващото се по време на събитието. "Всъщност можете да видите черна дупка да се роди в неутрино", каза Шолбърг.
Това, подобно на новото блазарско изследване, би било пробив в това, което учените наричат мултисайдърска астрономия, която използва две или повече различни категории данни, като светлинни фотони, неутрино и гравитационни вълни. Повече типове данни означават по-обща информация за случилото се.
"Това е като голям пъзел и се опитваме да попълним парчетата", каза Съливан. "Виждайки картината както в различни енергии, така и в различни частици, можем наистина да се опитаме да разберем физиката на случващото се."
Но Съливан и неговите колеги не се задоволяват да се спрат на днешното съобщение. "Това е само първата стъпка", каза той и добави, че физиците се надяват да създадат неутрино детектор, дори по-голям от IceCube. "Имаме още много неща, за да научим и видим."
