Въпреки че неутрино са мистериозни частици, те са забележително често срещани. Милиарди неутрино преминават през тялото ви всяка секунда. Но неутрино рядко взаимодействат с редовната материя, така че откриването им е голямо инженерно предизвикателство. Дори когато ги откриваме, резултатите не винаги имат смисъл. Например, наскоро открихме неутрино, които имат толкова много енергия, че нямаме представа как са създадени.
Неутрино детектор обикновено е голяма камера, пълна с чиста вода или лед. В тази камера има много чувствителни детектори. Неутрино не се наблюдават директно. Вместо това, неутрино детектор чака неутрино да се удари в атом. Когато го направи, той може да създаде заредени лептони, като електрон, мюон или тауон. Тези заредени частици също могат да произвеждат светлина. Така че чрез откриване на светлината или лептоните ние знаем, че неутрино е взаимодействало с детектора.
Повечето от неутрино, които откриваме, са слънчеви неутрино, произведени чрез ядрен синтез в сърцевината на Слънцето. Но неща като избухвания на свръхнови и гама-лъчи също произвеждат неутрино. Голяма част от усилията бяха насочени към откриването им екстра-слънчевата неутрино.
Един от най-добрите неутрино детектори е Ледената обсерватория IceCube в Антарктида. Антарктида е чудесно място за неутрино обсерватория, тъй като дебелият й слой лед е чудесен за усвояване на всякакви бездомни частици, като космически лъчи и гама лъчи, които могат да се забъркат с вашите чувствителни детектори. Чрез погребването на обсерваторията в леда можем да сме сигурни, че събитията, които откриваме, са от неутрино. Обсерваторията IceCube е открила няколко слънчеви неутрино няколко пъти.
Но в Антарктида има друга обсерватория за неутрино и тя открива неутрино по много различен начин. Известна като Антарктическа импулсивна преходна антена, или Анита, това е чувствителен радио детектор, който е монтиран на балон. Анита е радио детектор, защото когато високоенергийните неутрино се сблъскат с лед на Антарктида, те могат да създават радио светлина. Тези неутрино са стотици пъти по-мощни от тези, открити от IceCube.
Кога Анита откри тези високоенергийни неутрино, това предизвика малко раздвижване, защото те сякаш идват от преминаването на неутрино през Земята преди да удари лед Антарктида. Това бихте очаквали, ако някое мощно астрофизично събитие създаде поток от неутрино в посока на Земята. Но ако това е така, тези неутрино също биха задействали събития, които биха могли да бъдат открити от IceCube.
Така сътрудничеството на IceCube потърси събития за откриване, които са се случили едновременно с Анита откривания. Те не откриха доказателства за свързани събития, което означава, че не се дължи на някакво мощно неутрино събитие светлинни години. Това е странно, защото това оставя две възможности: или the Анита даде неверни положителни резултати поради някакъв недостатък в дизайна, или тези неутрино събития са причинени от процес, който лежи извън стандартния модел. В рамките на стандартния модел на физика на частиците няма начин да се произведат неутрино с толкова висока енергия.
Това е само малък набор от събития, така че има причина да бъдете предпазливи по отношение на резултатите. Въпреки това тази последна работа може да намекне за нова сфера на физиката, която все още не разбираме.
справка: Aartsen, M. G., et al. „Търсене на IceCube събития в посока на кандидатите за неутрино на ANITA.“
