80

Астрономы предлагают построить нейтринный телескоп из… Тихого океана

Астрономы предлагают построить нейтринный телескоп из… Тихого океана Астрономия, Астрофизика, Наука, Техника, Космос, Нейтрино, Тихий океан, Телескоп, Длиннопост

Нейтрино — одна из самых неуловимых частиц в космосе, уступающая только сверхзагадочной темной материи. Они производятся в большом количестве — они участвуют в слабом ядерном взаимодействии и отвечают за ядерный синтез и распад. Так что каждый раз, когда происходит что-то ядерное, участвуют нейтрино.


Например, солнечное ядро представляет собой гигантскую реакцию ядерного синтеза, поэтому, естественно, оно производит довольно много нейтрино. Согласно прошлым исследованиям , если вы поднесете большой палец к Солнцу, примерно 60 миллиардов нейтрино будут проходить через ноготь большого пальца каждую секунду.


Но нейтрино так редко взаимодействуют с материей, что, несмотря на то, что триллионы и триллионы их проходят через ваше тело каждую секунду, за всю вашу жизнь общее количество нейтрино, которые действительно поразят ваше тело, составляет около… одного.


Нейтрино настолько ничтожно малы, что на протяжении десятилетий физики предполагали, что эти частицы совершенно не имеют массы и путешествуют по Вселенной со скоростью света. Но после того, как начали накапливаться горы доказательств, ученые обнаружили, что нейтрино все же имеют крошечную массу.


Точное значение массы нейтрино является предметом активных научных исследований. Существует три вида нейтрино: электронное нейтрино, мюонное нейтрино и тау-нейтрино. Каждый из этих «ароматов» участвует в разных видах ядерных реакций, и, к сожалению, все три типа нейтрино обладают странной способностью менять одну идентичность на другую по мере своего путешествия. Таким образом, даже если вам удастся увидеть нейтрино и определить его тип, вы будете знать лишь часть того, что хотели бы знать.


Масса нейтрино не имеет объяснения в Стандартной модели физики элементарных частиц, нашей современной и лучшей теории фундаментальных взаимодействий. Таким образом, физики хотели бы сделать две вещи: измерить массы трех разновидностей нейтрино и понять, откуда берутся эти массы. Это означает, что им предстоит провести множество экспериментов.

Эти эксперименты добились большого прогресса и становились все масштабнее с каждым поколением. Эксперимент Камиоканде в Японии, например, позволил обнаружить нейтрино, испускаемые сверхновой SN 1987A. Но для этого им понадобился чан с более чем 50 000 тонн воды.


В последние годы нейтринная обсерватория IceCube в Антарктиде повысила планку. Эта обсерватория состоит из твердого кубического километра (0,24 кубической мили) льда на Южном полюсе с десятками нитей приемников размером с Эйфелеву башню, погруженных на километр (0,6 мили) в поверхность. После десяти лет работы IceCube обнаружил одни из самых энергичных нейтрино за всю историю и сделал предварительные шаги к выяснению их происхождения.


Почему и Kamiokande, и IceCube используют так много воды? Детектором нейтрино может служить большой кусок практически чего угодно, но идеально подходит чистая вода. Когда один из триллионов пролетающих нейтрино сталкивается со случайной молекулой воды, она испускает короткую вспышку света. Обсерватории содержат сотни фоторецепторов, а чистота воды позволяет этим детекторам очень точно определять направление, угол и интенсивность вспышки.


Это все хорошо для обычных, повседневных нейтрино. Но самые энергичные нейтрино необычайно редки. Однако эти чрезвычайно редкие нейтрино также являются самыми захватывающими и интересными, потому что они могут быть вызваны только самыми гигантскими событиями во Вселенной. К сожалению, вся мощь IceCube после десятилетнего наблюдения смогла зафиксировать лишь горстку этих сверхмощных нейтрино.


Есть идея Pacific Ocean Neutrino Experiment (P-ONE), нового предложения, описанного в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv в ноябре: превратить огромную полосу Тихого океана в собственный природный нейтринный детектор.


И снова концепция удивительно проста: найти подходящую, уединенную часть Тихого океана, сконструировать длинные нити фотодетекторов не меньше километра, опустить эти нити на дно океана, желательно на глубину более мили (примерно 2 километра), прикрепить к ним поплавки, чтобы они стояли в воде вертикально, как гигантские механические водоросли и в принципе все.


В настоящее время конструкция P-ONE включает в себя семь 10-струнных кластеров, каждая из которых содержит 20 оптических элементов. Это в общей сложности 1400 фотодетекторов, плавающих в Тихом океане на несколько миль в поперечнике, обеспечивая гораздо большее покрытие, чем IceCube.


Как только он заработает, вам просто нужно подождать. Даже нейтрино попадут в океанскую воду и произведут небольшую вспышку, и детекторы ее отследят.


Конечно, это сложнее, чем кажется. Нити будут постоянно двигаться, колеблясь вместе с самим океаном. А Тихий океан… далеко не чистый, с солью, планктоном и всевозможными рыбьими экскрементами, плавающими вокруг. Это изменит поведение света между нитями, что затруднит точное измерение. Это означает, что эксперимент потребует постоянной калибровки для корректировки всех этих переменных и надежного отслеживания нейтрино. Однако команда P-ONE занимается этим вопросом и уже планирует создать меньшую демо-версию из двух потоков в качестве доказательства концепции.


Источники: Space.com и Интересные Новости

Исследователи космоса

11.8K пост41.1K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу :)

Подробнее
Лучшие посты за сегодня
10530

Знакомство с Пикабу!

Показать полностью
9348

Насмотрелся в соцсетях на вашу высокую кухню и тоже решил попробовать. La sa sisa

Насмотрелся в соцсетях на вашу высокую кухню и тоже решил попробовать. La sa sisa
7462

Та самая женщина, чье лицо мы до сих пор видим на шоколаде "Аленка"

Та самая женщина, чье лицо мы до сих пор видим на шоколаде "Аленка"
6732

Никто не узнаёт

Никто не узнаёт
6302

Прекрасная тетка, додавила :)

Показать полностью
5866

Законы в Англии

Законы в Англии
5471

Замечали

Замечали
5141

"Ну да, не совсем уместное сравнение... "

"Ну да, не совсем уместное сравнение... " Комментарии на Пикабу, Скриншот, Лолита, Юмор
Показать полностью 1
4942

Низость

4685

Настоящая помощь

Настоящая помощь
4657

Мне нравится его рингтон :)

4560

Упорство вознаграждено

Упорство вознаграждено
4441

Маркетологи от бога

Маркетологи от бога Дизайн, Юмор, Маркетинг, Боги маркетинга, Длиннопост, Картинка с текстом
Маркетологи от бога Дизайн, Юмор, Маркетинг, Боги маркетинга, Длиннопост, Картинка с текстом
Маркетологи от бога Дизайн, Юмор, Маркетинг, Боги маркетинга, Длиннопост, Картинка с текстом
Маркетологи от бога Дизайн, Юмор, Маркетинг, Боги маркетинга, Длиннопост, Картинка с текстом
Маркетологи от бога Дизайн, Юмор, Маркетинг, Боги маркетинга, Длиннопост, Картинка с текстом
Показать полностью 5
4382

Как потерялся робот

Как потерялся робот Робот, Лес, Twitter, Курьер, Свобода, Киберпанк, Комментарии
Показать полностью 1
4246

Автосомелье или высокая проба!)

4226

ЦБ очень не нравится высокий курс рубля. Вечер 16.05.2022

ЦБ очень не нравится высокий курс рубля. Вечер 16.05.2022 Политика, Финансы, Экономика, Санкции, Рубль, Война, Длиннопост
ЦБ очень не нравится высокий курс рубля. Вечер 16.05.2022 Политика, Финансы, Экономика, Санкции, Рубль, Война, Длиннопост
Показать полностью 2
4035

Перемога

Перемога Политика, Азовсталь, Россия и Украина, Азов, Украина, Спецоперация, Юмор
3743

Верните, как было!

3728

До слёз аж ...

До слёз аж ... Юмор, Картинка с текстом
Показать полностью 1
3727

Свидание по- быстрому

Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: