Нейтрино астрономия: какво е - Алтернативен изглед

Съдържание:

Нейтрино астрономия: какво е - Алтернативен изглед
Нейтрино астрономия: какво е - Алтернативен изглед

Видео: Нейтрино астрономия: какво е - Алтернативен изглед

Видео: Нейтрино астрономия: какво е - Алтернативен изглед
Видео: Нейтрино. Поймать неуловимое и взвесить невесомое 2024, Може
Anonim

Неутринската астрономия е много млада - само на около две десетилетия. Учените смятат, че изследването на най-малките и много трудни за откриване частици може да ни предостави нова информация за много по-големи предмети, които не бихме могли да получим по друг начин.

Неутрино са една от предвидените от физиците частици още преди експерименталното откриване. Във физиката на елементарните частици има такова понятие като "бета-разпад", при което ядрото на атом излъчва β-частица, тоест електрон, добре познат ни. Самият феномен е открит в края на 19 век, а през 1914 г. Джеймс Чадуик (бъдещият откривател на неутрона) регистрира енергийния му спектър. Стана ясно, че получените електрони се излъчват в космоса, носейки всякаква кинетична енергия и, като правило, по-малко от очакваното.

Това беше сериозно предизвикателство за научните умове: енергията изчезна в никой не знае къде. Законът за запазване на енергията, основата на основите на съвременната физика, беше поставен под въпрос.

През 1930 г. Волфганг Паули предлага модел на разпад, в резултат на който в допълнение към електрона се образува и друга частица. Тя отнесе излишната енергия. За да отговорите на въпроса "Защо тази частица все още не е открита от експериментатори?" се изискваше да се приеме, че той трудно взаимодейства с материята.

Един неутрон улавя неутрино и се превръща в протон, излъчвайки електрон
Един неутрон улавя неутрино и се превръща в протон, излъчвайки електрон

Един неутрон улавя неутрино и се превръща в протон, излъчвайки електрон.

Очевидно беше много смела идея, затова Паули я представи не в статия в списанието, а под формата на отворено писмо до участниците в симпозиума в Тюбинген. Няколко години по-късно Енрико Ферми разработва обширна теория за β-разпад. Той също така въведе в обращение съвременното име: „неутрино“на италиански означава „малък неутрон“. Самият Паули нарече частицата неутрон, но по-късно това име бе присвоено на друг обект на микровния свят. Той спори и с приятеля си, астроном В. Бааде, върху бутилка шампанско, че предвидената частица няма да бъде експериментално открита по време на живота на спорещите. Не е ясно как е планирал да получи наградата, но както и да е, той заложи залог. Неутрино за първи път са записани през 1953 г., а Паули умира пет години по-късно. Историята мълчи дали е купил шампанско за своя приятел.

Обект на изследване

Промоционално видео:

Неутрино е много малка частица. Доскоро по принцип не беше ясно дали тя има маса. През последните години стана ясно, че има, но много малко. Понастоящем точната му стойност е неизвестна, а наличните оценки като цяло се свеждат до факта, че неутрино са с около 10 порядъка по-леки от протона. Теглото на скакалец (около 1 грам) корелира приблизително по същия начин с изместването на съвременния носач на атомни самолети Джордж Буш (около 100 хиляди тона).

Една частица няма или почти няма електрически заряд - експериментите все още не дават еднозначен отговор, а от всички основни физически взаимодействия надеждно участва само в слаби и гравитационни.

Неутрино са разделени на три поколения (в литературата има вариации на това наименование, като "аромати"): електрон, мюон и тау неутрино. Обикновено са посочени в умни книги в този ред и това не е случайно - така се показва последователността на тяхното отваряне. Освен това има и антинейтрино - античастици от три различни вида, съответстващи на „обикновени“. Неутрино от различни поколения могат спонтанно да се трансформират едно в друго. Учените наричат това „неутрино трептения“и са удостоени с Нобеловата награда за физика за 2015 г. за своето откритие.

Има хипотеза, че в допълнение към трите изброени поколения неутрино има и четвърто - стерилни неутрино, чиято привилегия е да не участва в слаби взаимодействия. Може би именно те съставят тъмната материя, която все още не е открита от нас. Не е известно дали такива неутрино действително съществуват, но ако те съществуват, тогава тяхното откриване обещава да бъде наистина нетривиална задача.

Какво са те?

Неутрино са резултат от ядрени (и термоядрени, няма да ги разделяме по-нататък) реакции. Има ги много, неуловими. Според изчисленията на теоретичните физици във Вселената има около 109 неутрино за всеки нуклон (тоест протон или неутрон). Въпреки това, живеейки в тази „супа“, ние изобщо не я забелязваме. Частиците минават през нас, сякаш не сме там.

Свръхчувствителна фотоумножителна тръба, която проследява радиацията на Черенков от забавянето на неутроно генерирани мюони във вода
Свръхчувствителна фотоумножителна тръба, която проследява радиацията на Черенков от забавянето на неутроно генерирани мюони във вода

Свръхчувствителна фотоумножителна тръба, която проследява радиацията на Черенков от забавянето на неутроно генерирани мюони във вода.

Ако се случи неутрино веднъж да прелети през оловна стена, тогава свободният път на частица в нея ще бъде средно 1015 км. Това разстояние е доста галактически по мащаб - от нашата планета до центъра на Галактиката е само десет пъти по-голямо. Разбира се, такава стойност означава, че регистрацията на отделни неутрино в детектор с технически възможни размери е реална, ако има много частици. Нека се натъкне на някой от тях. Това не е изненадващо, ако вземете предвид техния реален брой. И така, на Земята около 6х106 неутрино, образувани на Слънцето, летят през квадратен сантиметър площ всяка секунда. А обичайната статистика на неутрино събития за съвременните детектори, с размер, много повече от сантиметър, е няколко или първата дузина годишно.

Огромната проникваща сила на неутрино, в допълнение към трудностите с регистрацията, означава и очевидни ползи. Неутрино е частица, която лети направо от мястото, където се е образувала, без да се отклонява никъде. Посоката на пристигане в повечето случаи може да се определи с известна точност и по енергията на неутрино често (но не винаги) е възможно да се каже каква реакция е станала частицата. Първото от тези свойства благоприятно отличава неутрино от всички останали космически частици, които по пътя си към нас се влияят от външни фактори под формата на магнитни и гравитационни полета, както и от непрозрачна за тях материя.

Трудности и прелести

Съвременните детектори не регистрират сами неутрино - това все още не е възможно. Обектът на регистрация са резултатите от взаимодействието на частицата с веществото, запълващо детектора. Избран е така, че неутрино с определени енергии, представляващи интерес за разработчиците, да реагират с него. Тъй като енергията на неутрино зависи от механизма на тяхното образуване, можем да предположим, че детекторът е проектиран за частици с определен произход.

Тук виждаме аналогия с „електромагнитната“астрономия, с която сме свикнали. Оптичният телескоп дори визуално се различава от радиоприемника си, двамата са от рентгенов телескоп и пр. Разликата е още по-забележима, отколкото в случая с „неутрино“, където всички устройства изглеждат формално сходни. Паралелът обаче не е напълно правилен - неутрино с различна енергия се образуват в хода на процеси, протичащи в различни небесни тела, а вълни с различна честота - при едни и същи.

Детектор Супер-Камиоканде: огромен цилиндричен резервоар, поставен под земята на дълбочина 1 км; вътрешността е покрита с фотоумножители; пълна с дестилирана вода
Детектор Супер-Камиоканде: огромен цилиндричен резервоар, поставен под земята на дълбочина 1 км; вътрешността е покрита с фотоумножители; пълна с дестилирана вода

Детектор Супер-Камиоканде: огромен цилиндричен резервоар, поставен под земята на дълбочина 1 км; вътрешността е покрита с фотоумножители; пълна с дестилирана вода.

Обща черта на всички съвременни неутрино телескопи са мерките, насочени към екраниране на оборудването от всички чужди частици. Неутрино, въпреки че в природата ги има много, много рядко се откриват от детектори. Всеки външен шум от космически или земни частици вероятно ще ги удави. Следователно стандартното поставяне на обсерватория на неутрино е в мина или в някои случаи под вода, така че надлежащият слой блокира ненужното облъчване. Този слой също е внимателно подбран - скалите например трябва да бъдат възможно най-малко радиоактивни. Гранитите няма да работят за нас, нито пък глини. Добро място за детектор е чиста варовикова мина.

Друго важно изискване е да бъдете възможно най-далеч от атомните централи. Работещият ядрен реактор е много мощен източник на антинейтрино, които в този случай са излишни.

Най-доброто направление за неутрино обсерватория е да получава частици отдолу през нашата планета. Той е прозрачен за неутрино, но не и за всичко останало. Един вид естествен филтър.

Съвременните детектори определят неутрино събитие чрез неговия "разрушителен ефект". Когато неуловимата частица взаимодейства с веществото на детектора, това причинява разрушаване на първоначалното атомно ядро с образуването на някои други частици. След това те се намират в детектора. За да предизвика такава реакция, неутрино трябва да има собствена енергия не по-ниска от определено ниво, необходимо за даден детектор. Следователно съвременната технология винаги има долна граница - тя регистрира неутрино с енергии над определено ниво. В този ред ще ги разгледаме.

Части от Големия взрив

Някога Вселената беше малка и много непрозрачна. Бъдещата материя в нея беше поставена толкова плътно, че дори неутрино не можеше да прелети през нея. Тази епоха продължи, според стандартните концепции, много кратко време: около 1-3 секунди. Тогава пространството стана доста обширно, съдържанието му беше поставено по-свободно и оттогава до днес Вселената е практически прозрачна за неутрино.

В хода на Големия взрив и събитията, които го последвали, се образували много от нашите частици, най-вероятно приблизително същите като фотоните. Последните, които сега представляват реликвено излъчване, са в изобилие около нас. Ако броите на парчета, тогава има около милиард пъти повече от протоните с неутрони.

Детекторът е инсталиран в пещерата Дейвис на подземната лаборатория в Санфорд в Южна Дакота в бивша златна мина на дълбочина един и половина километра
Детекторът е инсталиран в пещерата Дейвис на подземната лаборатория в Санфорд в Южна Дакота в бивша златна мина на дълбочина един и половина километра

Детекторът е инсталиран в пещерата Дейвис на подземната лаборатория в Санфорд в Южна Дакота в бивша златна мина на дълбочина един и половина километра.

Подобно на фотоните, неутрино постепенно се охлажда с разширяването на Вселената и сега температурата им е около 3-4 K. По-точно трябва да е така, но все още не е проверено.

Основната разлика между реликтовите фотони и реликтовите неутрино е, че първите се разпознават лесно чрез съвременните технологии, докато вторите не са. Говорим за ултра ниско енергийни неутрино и какъв детектор може да бъде използван за „улавянето“им е голям въпрос. Съвременните технологии не са способни на такова постижение и сред специалистите е широко вярвано, че тя няма да съществува поне до края на този век.

През 2010 г. се съобщава, че екип от учени от Масачузетския технологичен институт се опитват да открият реликтови неутрино, като наблюдават разпадането на тритиеви ядра. Този изотоп на водород е много нестабилен и за да "избута" сърцевината му да се разпадне, е достатъчно въздействието на всяка частица с ненулева енергия. Да не говорим за факта, че може да се разпадне, без никакви външни влияния (полуживот - 12 години). Проследявайки енергията на получените фрагменти и запомняйки закона за запазване на енергията, можем да различим сред тях тези, получени от спонтанно разпадащи се ядра, и тези, които са били въздействани от някои външни сили. В случай на добре екраниран детектор, това в повечето случаи са неутрино. Последните могат да бъдат разделени на високоенергийни неутрино, за които вече знаем толкова много, и нискоенергийни неутрино - необходимите реликви.

Всичко би било добре, но за осъществяването на тази идея е необходима техника, която е свръхчувствителна за сегашните времена. Вероятно, поради тази причина през следващите години не е получена новина за разпадащ се тритий. Това е жалко - откриването на реликтови неутрино и възможността да ги брои поне приблизително би помогнало значително на космолозите да разберат как е формирана Вселената.

Слънчеви неутрино

Строго погледнато, нашата звезда е източник на абсолютно същите неутрино, като всяка друга звезда. Основната разлика е, че Слънцето е много по-близо, което означава, че около нас има много повече слънчеви неутрино. Съответно вероятността за тяхното откриване е много по-висока. Енергиите на търсените частици са в диапазона от стотици keV до десетки MeV.

Тези неутрино са открити за пръв път през 1967 г. в детектор, разположен в бившата златна мина на Хоместаке в Южна Дакота.

Работата на този неутрино детектор се основава на метода хлор-аргон: детекторът е триста и седемдесет литров резервоар, разположен на дълбочина 1400 м и напълнен с тетрахлоретилен (C2Cl4). В допълнение към "обичайния" изотоп 35Cl, той също съдържа 37Cl, който, взаимодействайки с неутрино, се превръща в радиоактивен аргон (37Ar) с период на полуразпад от 5 дни. Тогава оборудването регистрира своя разпад, чрез факта на което беше определено откриването на неутрино. Подобен фантастичен начин беше неизбежен, когато се използваше технологията от онова време с неговата точност на измерване, но беше много ирационално. Ударът на неутрино в детектора е записан дълго след самия факт и по начин, който не позволява да се определи посоката, в която частицата лети.

Устройство за наблюдение на детектор на борексино неутрино
Устройство за наблюдение на детектор на борексино неутрино

Устройство за наблюдение на детектор на борексино неутрино.

Сега търсенето на слънчеви неутрино се извършва в няколко обсерватории. Най-известната от тях е обсерваторията за неутрино Борексино в Италия. Ще поговорим за него, още повече, че дизайнът му е в много отношения типичен.

Детекторът на обсерваторията е разположен на дълбочина 1400 м в тунел под масива Гран Сасо. Скалната маса над станцията по отношение на екраниращия капацитет е еквивалентна на 3,8 км вода.

Инсталацията е направена в многослойна. Отвън е стоманен купол, изпълнен с 2100 тона свръхчиста вода. Дебелината му се гледа от фотоумножителни тръби и играе ролята на предпазител срещу космическо излъчване. Сравнително малко космически мюони, които са успели да преодолеят скална маса, попадайки във вода, се движат по-бързо от скоростта на светлината в нея (обърнете внимание, че говорим за скоростта на светлината в някаква среда, в случая във вода). Това означава, че енергията на частиците се изразходва за излъчването на Черенков в оптичния диапазон. Разпознавайки светкавицата, автоматичното устройство изключва системата за откриване за две милисекунди, избягвайки фалшиви аларми.

Това не е нова идея, защитата срещу космическите частици беше подредена по същия начин още в първия експеримент за откриване на неутрино през 1953 г.

Ядрото на съоръжението е голям (13,7 метра в диаметър) кръгъл стоманен резервоар, напълнен със сцинтилираща (тоест светеща, когато йонизиращи частици попадат) течност. Броят на фотоните, излъчени по време на светкавица, е пропорционален на погълнатата енергия, така че чрез преброяване на фотоните можете да определите енергията на частиците. За събиране на светлина на вътрешната повърхност на сферата са инсталирани 2212 фотоумножители.

Външният слой на сцинтилатора (2,6 метра) действа като друг щит, който блокира радиацията от стомана, която неизбежно съдържа определено количество радиоактивни елементи.

Следващият слой на "лука" е найлонова сфера с диаметър 8,5 метра, вътре в която са 278 тона сцинтилираща течност. Тъй като найлонът съдържа и радиоактивни елементи, в „общия брой“се включват само онези проблясъци, които могат да бъдат открити в радиус от три метра от центъра на капана. Смята се, че вероятността от проникване на чужди частици вече не е много висока.

Самият сцинтилатор се подлага на цялостно почистване, в резултат на което съдържанието на уран и торий в него е около 10-18 g / g. Това е много малко. За сравнение, тон на всяко природно вещество (включително суров сцинтилатор) обикновено съдържа от 0,1 до 1 g уран и торий.

Неутрино телескопите, които се използват в момента, могат да се различават значително в детайлите, но общите им очертания са приблизително еднакви: подземия и дизайн „лук“, който осигурява екраниране от всички страни.

Обсерваторията Борексино е създадена, за да „улавя“слънчеви неутрино с енергии около 870 кЕВ, образувани по време на обратния бета-разпад на берилия в хода на една от прогнозираните от теоретиците реакции. Както е установено чрез измервания, такава реакция всъщност се случва във вътрешността на Слънцето.

Постигнатото ниво на потискане на смущения направи възможно преминаването към регистрация на неутрино с по-ниски енергии - от нула до 420 кеВ. Такива частици се образуват, когато два протона се комбинират, за да образуват ядрото на деутериев атом. Има значително повече от тях, но намесата също е по-силна в този диапазон. Поради това тези неутрино практически не са регистрирани досега. Оказа се, че реалният им брой (66 ± 7 милиарда неутрино на квадратен сантиметър в секунда) е в добро съответствие с прогнозите (60 милиарда). Това, разбира се, са изчислени цифри, в действителност инсталацията регистрира средно 144 неутрино на 100 тона собствена маса на ден.

Човек би могъл да попита, колко важно е всичко това, ако теоретиците така или иначе прогнозират всичко правилно? Уви, човек не може да гледа директно в дълбините на Слънцето, човек може да наблюдава само частиците, излъчвани от тях. Теоретичните модели, разбира се, са добро нещо, но те могат да бъдат различни и в този случай трябва да избирате между тях. Във всеки момент всеки от тях може да се окаже неправилен и тогава реалната картина ще трябва да бъде обяснена по някакъв начин. Това вече се е случило с потока от слънчеви неутрино, първите измервания на които показаха, че плътността му е приблизително три пъти по-различна от прогнозираната. В резултат на това бяха открити неутрино трептения, които изискват присъствието на маса в неутрино, тази маса логично ни води до предположение за съществуването на стерилни неутрино и тези (ако има такива) могат да се окажат тъмна материя.

Пришълци от недрата на земята

Неутрино геофизиката формално не е тема на нашата статия, но как да не говорим за това, тъй като вече сме започнали, особено след като нашата планета, строго погледнато, е и небесно тяло, не по-лошо и не по-добро от всички останали.

В недрата на Земята има радиоактивни елементи, попаднали там по време на формирането на планетата и все още не са се развалили. Както обикновено се смята, най-голямата част от тях са три изотопа: 238U, 232Th и 40K. И трите се разлагат с образуването, наред с други продукти, на електронно антинейтрино. След това тези частици се разпръскват от мястото на тяхното образуване през земната дебелина, която е прозрачна за тях.

Диаграма на външен вид на Geoneutrino
Диаграма на външен вид на Geoneutrino

Диаграма на външен вид на Geoneutrino

За съжаление антинейтрино от разпад на калий не се улавя от съвременните детектори, но изследването на другите два случая е възможно и много интересно. Спомнете си, че нашата планета е била повече или по-малко проучена чрез пробиване на дълбочина около 10 километра с радиус около 6370 км. Всичко, което е по-дълбоко, ни е известно изключително от данните от сеизмологията, което ни позволява да проследим отразяващи и пречупващи граници в скалната маса. Какви са те и как са се образували, се решава въз основа на теоретични модели.

Проучването на неутрино, излъчвано от Земята, може да ни помогне поне да разберем колко радиоактивни елементи има в земното вещество и къде се намират основно. Относно последното има различни версии, вариращи от факта, че уранът с торий е атрибут на долната част на земната кора и завършва с факта, че източниците на радиация по време на формирането на планетата „се удавиха“до центъра й и има нещо като ядрен реактор, и периодично действащ.

Натрупаните продукти на разпад, когато има достатъчно от тях, спират верижната реакция. След това, в гореща среда, те бавно се дифундират нагоре (те са по-леки), което прави място за нови порции делящ се материал, след което процесът започва отново. Ако това е така, тогава подобна цикличност би могла да помогне за обясняване на промените в магнитната полярност на Земята и, трябва да се помисли, по много други начини.

Интересен е и въпросът за дела на ядрените реакции в общото отделяне на топлина на Земята. Спомнете си, че земната вътрешност отделя общо около 47 TW топлина годишно, но учените все още смътно си представят каква част от тази енергия пада върху радиогенна топлина и колко е на остатъчната топлина, която се отделя веднъж по време на гравитационното диференциране на земната материя.

Геонейтрино за първи път бяха надеждно открити в гореспоменатата обсерватория за неутрино Борексино преди десет години. През 2015 г. учени, работещи с получените данни, публикуваха преглед на резултатите. Оказа се, че общата топлинна мощност на разпад на уран и торий е някъде в диапазона от 23 до 36 теравата. Радиоактивният разпад и съответно самите разпадащи се елементи се намират както в земната кора, така и в мантията. И двете обикновено отговарят на данните на някои теоретични модели и помагат да се направи правилния избор между тях. Засега високото съдържание на уран в земната вътрешност изглежда неочаквано - то е около два пъти повече от мисълта. Рано е да се каже, че тези данни опровергават нещо. За шест години детекторът регистрира 77 „наземни“неутрино събития, от които около две трети са реакторни неутрино от атомни електроцентрали, т.е.тоест намеса. Необходими са повече данни.

Астрофизични неутрино

Последната част от нашата история е посветена на неутрино с висока и свръхвисока енергия - от десетки тераелектронволти и нагоре. "Как така? - пита читателят. - Слънчевите неутрино имат горен праг от десетки меВ, докато тук те са с много по-големи порядки. Къде отиде липсващото нещо? " Тук няма мистерия. "Дупката" в обхвата пада върху зоната, в която има много неутрино с атмосферен произход, които се образуват, когато високоенергийните космически лъчи (състоящи се от протони, електрони и др.) Ударят въздуха. В космоса има много високоенергийни частици и те бомбардират Земята непрекъснато. Космическите неутрино със същите енергии също достигат до нас, но на фона на "отломки" те се губят и е невъзможно да бъдат изолирани на сегашното ниво на технологично развитие.

Повдигайки долната граница на интересуващия ни обхват до тераволти, се оказваме в област, където има относително малка намеса. Неутрино с такива високи енергии най-често са от космически произход, в много случаи дори екстрагалактични. Преди много време в далечна галактика избухна свръхнова или нещо подобно - това са следите от това събитие, достигнало до нас през милиарди светлинни години. Всъщност първият надежден случай на регистрация на астрофизични неутрино през 1987 г. е бил предназначен да съвпада с експлозия на свръхнова в Големия Магеланов облак.

Обсерватория IceCube
Обсерватория IceCube

Обсерватория IceCube.

От друга страна, в заобикалящото пространство има и много малко ултрависокоенергийни неутрино. Това означава, че за регистрирането им е необходим по-голям детектор. Метрите и дори десетки метра няма да работят, ще говорим за устройства с километрични размери. Все още не е възможно да се направи резервоар с такъв размер. И защо?

Схемата, прилагана днес в експлоатационни и строителни инсталации, е много проста в своите принципи. Гирляндите от чувствителни към светлина елементи се спускат в обикновена вода на дълбочина от няколко километра, образувайки масив с дадена вертикална и хоризонтална стъпка. Веществото на детектора е самата околна вода. Взаимодействайки с атом на което и да е от съставните му вещества, високоенергийно неутрино генерира частици, чиято скорост, подобно на скоростта на самото неутрино, е много висока - повече от скоростта на светлината във вода. Частица, движеща се с тази скорост, излъчва Черенков радиация, която се открива от детектори / фотоумножители.

Устройство за детектиране на неутрино на обсерваторията IceCube
Устройство за детектиране на неутрино на обсерваторията IceCube

Устройство за детектиране на неутрино на обсерваторията IceCube.

Визуалният ефект зависи от това какъв неутрино сме попаднали. Мюоните обикновено генерират тънки прави следи, електрон и тау неутрино - широки каскади, образувани от много електрони и позитрони, разпръскващи се в различни посоки. В първия случай посоката на движение на оригиналната частица се възстановява с точност около половин градус, във втория грешката в нейното определяне може да достигне около 15 градуса. Неутриновата енергия се определя от броя на фотоните на Черенков, излъчвани от фрагментите.

Сейчас установок такого типа в мире очень немного – три штуки. На Южном полюсе уже несколько лет работает обсерватория IceCube. Как несложно догадаться, в данном случае вместо воды используется антарктический лед. В нем бурили (точнее сказать, протаивали термобуром) скважины, в них опускали гирлянды фотоумножителей, которые потом вмерзали в лед. Его прозрачность на глубине в пару километров оказалась даже лучше, чем думалось, что облегчает как сбор данных на сегодняшней установке, так и формирование планов по ее совершенствованию. Вполне возможно, что первоначальный объем в кубический километр будет в будущем увеличен в десять раз. Места в Антарктиде много.

Проследяването на неутрино пламъци се извършва на IceCube автоматично. Ако станцията регистрира два или повече неутрино, пристигащи на малки интервали от приблизително едно и също място (посоките на полета на частиците се различават не повече от 3,5 градуса), търсенето на вероятен източник с помощта на електромагнитна астрономия автоматично се стартира, оперирайки в различни диапазони на електромагнитното излъчване - от оптични (включително мрежата "MASTER") към рентгеново (Swift) и гама лъчение (VERITAS). Досега никога не е било възможно да се намерят подобни космически атракции.

Детектор за ледени кубчета: разположен на Южния полюс за откриване на неутрино, минаващи през земното кълбо от Северното полукълбо, като се използва лед Антарктида като източник на пречистена вода; фотоумножителите се поставят дълбоко в леда
Детектор за ледени кубчета: разположен на Южния полюс за откриване на неутрино, минаващи през земното кълбо от Северното полукълбо, като се използва лед Антарктида като източник на пречистена вода; фотоумножителите се поставят дълбоко в леда

Детектор за ледени кубчета: разположен на Южния полюс за откриване на неутрино, минаващи през земното кълбо от Северното полукълбо, като се използва лед Антарктида като източник на пречистена вода; фотоумножителите се поставят дълбоко в леда.

През февруари 2016 г. "кубът" откри три неутрино наведнъж. Такова събитие се очаква статистически около веднъж на 13 години, така че има причина за повишено внимание. За съжаление, посоките на движението на неутрино се разминават с десета степен повече от необходимата автоматизация, така че търсенето на източника е започнало ръчно едва след 22 часа. Нищо не беше намерено.

През юли 2018 г. беше обявена регистрацията на ултра високо енергийни неутрино, излъчвани от блазара TXS 0506 + 056, който се намира на 4,33 милиарда светлинни години от Земята. Астрофизиците се надяват, че това откритие ще им помогне да разберат природата на свръхмощните космически лъчи и да подобри методите за тяхното наблюдение.

През последните години са публикувани няколко произведения, авторите на които се опитват да сравнят източниците на астрофизични неутрино с източниците на космически лъчи и други обекти, известни на науката. Засега няма очевиден успех, но това не означава, че няма да продължи.

В Средиземно море се довършва телескопът KM3NeT (KM3 Neutrino Telescope), от който ANTARES, построен през 2007 г., ще стане компонент. Байкал GVD се изгражда на езерото Байкал. И в двата случая е твърде рано да се говори за пълноценни резултати.

Обобщавайки, трябва да се отбележи, че неутрино астрономията е все още много млада. Тя е на около двадесет години, а най-обещаващите й направления са още по-малко. Следователно не бива да се очакват пълни резултати от нея, но тези, които вече съществуват, изглеждат добре.

Сергей Сисоев

Препоръчано: