Експериментът IceCube, разположен на Южния полюс, е регистрирал най-високо енергийното неутрино за цялата история на наблюденията. Енергията му била повече от два петаелектронволта, която милиони пъти по-голяма от средната енергия на слънчевото неутрино.
Откритието бе съобщено от списание Symmetry, посветено на физиката на елементарните частици, въз основа на доклада на изследователската група в конференцията ICRC 2015.
Неутриното с рекордна енергия
Елементарните частици се идентифицират на базата на косвени доказателства: при попадане в детектор, неутриното се сблъсква с атом кислород и поражда струи частици, които са видими под формата на светещи петна. Това излъчване е Ефект на Черенков - това се случва, когато частицата се движи със скорост по-голяма от скоростта на светлината в дадена среда. Анализирайки това излъчване учените определят енергията на частиците, които го предизвикват и въз основа на това - енергията на неутриното. Освен това, знаейки какъв тип е образуваната частица, физиците могат да определят и типа (аромата) на неутриното.
В случая на 11-ти юни, 2014 след сблъсъка се е образувал мюон, тежък аналог на електрона, от което следва, че по време на взаимодействието с детектора, неутрино довело до него е било мюонно. При експеримента е определена енергията, която се е освободила - 2.6 +/- 0.3 петаелектронволта (1015 електронволта), но това дори не е цялата енергия, а само отчетената от детектора. Според учените, генерираната енергия е около три пъти повече 5-10 петаелектронволта.
Физиците са успели достатъчно точно да определят посоката, от където е долетяло неутриното, но не и да установят източникът на частиците - по данни на обсерваторията HAWC в тази област от небето не се наблюдава интензивен поток гама-лъчи.
Снимка: Ian Rees, IceCube / NSF
Леденият куб и мъпетите
IceCube представлява леден блок с обем повече от кубически километър под станция Амундсен-Скот. Във вътрешността на този блок са прекарани 86 гирлянди с високочувствителни фотодетектори, регистриращи сините проблясъци на излъчването на Черенков. Те са разположени на дълбочина от един и половина до два и половина километра.
Досега са регистрирани четири частици с енергии от порядъка на петаелектронволти. Традиционно, физиците дават на такива високо енергийни събития имена на герои от "Улица Сезам". На първите две частици, открити още през 2013 г., са дали имената на Берта и Еди. За откриването на следващия рекордьор, Голямото пиле, IceCube обяви през април 2014 година.
Според Френсис Халзен (Francis Halzen), ръководител на експеримента от Университета на Уисконсин, Медисън, данните са вече толкова много, че да се дава имена на всяка частица вече не е възможно. "Ние сме в щастливата ситуация, в която не стигат мъпети. Свършиха ни мъпетите"- шегува се физикът.
Ефект (лъчение) на Черенков
|
Скоростта на светлината в някаква среда е винаги по-ниска от скоростта на светлината във вакуум. Например в стъкло или вода, светлината се движи със скорост от 60-70% от скоростта на светлината във вакуум и нищо не пречи на бързи частици като електроните да се движат по-бързо от нея в същата среда. |
Анимацията е на wikimedia с добавени функции |
Това се случва, например, в охлаждащата течност на ядрен реактор, когато през водата преминават електрони с висока енергия, избити от орбитите си от гама лъчите. Те се движат със скорост, по-голяма от скоростта на светлината във вода.
Ефектът на Черенков е оптичният еквивалент на ударната вълна, която причинява свръхзвуков самолет във въздуха.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари