
Призраки из Млечного пути
Нейтрино — одни из самых загадочных и удивительных частиц во Вселенной. Они постоянно пролетают сквозь нас и всю материю вокруг нас, не оставляя почти никаких следов своего существования. Они так слабо взаимодействуют с другими частицами, что их называют «призраками». Но именно благодаря этому свойству они могут нести уникальную информацию о самых далеких и экстремальных явлениях в космосе.
С помощью гигантского детектора, спрятанного в глубинах антарктического льда у Южного полюса, ученым удалось впервые зафиксировать нейтрино, исходящие из недр нашей родной галактики — Млечного пути. Это открытие открывает новые возможности для изучения скрытых и таинственных процессов во Вселенной с помощью частиц, а не только света.
Детектор частиц, который сделал это открытие возможным, называется IceCube (Ледяной куб). Он представляет собой кубический километр льда над поверхностью Антарктиды, в котором размещены тысячи датчиков — цифровых оптических модулей (DOM). Каждый модуль содержит фотоумножительную трубку (ФЭУ) и компьютер для обработки данных.

Лаборатория Ice Cube под сиянием Млечного пути.
IceCube работает как огромный телескоп для нейтрино — частиц, которые могут проникать через любые препятствия на своем пути и достигать Земли из самых отдаленных уголков космоса. Нейтрино постоянно бомбардируют нашу планету из разных источников: Солнца, атмосферы, других звезд и галактик. Но лишь изредка одно из них сталкивается с атомом в льду и вызывает вспышку света, которую регистрируют датчики IceCube. Эта вспышка называется черенковским излучением и позволяет определить направление, энергию и тип нейтрино.
IceCube начали строить в 2005 году и он был завершен в 2010 году. С тех пор он постоянно собирает данные о нейтрино, приходящих к нам из разных частей Вселенной. Однако большинство из них имеют низкую энергию и не представляют особого интереса для астрофизиков. Гораздо более ценными являются высокоэнергетические нейтрино, которые могут свидетельствовать о самых мощных и необычных явлениях в космосе, таких как черные дыры, сверхновые звезды, квазары и гамма-всплески.
В 2013 году IceCube объявил об обнаружении 28 высокоэнергетических нейтрино, которые, скорее всего, имели астрофизическое происхождение, то есть были созданы за пределами нашей солнечной системы. Это было первое доказательство существования так называемых астронейтрино — частиц, которые могут рассказать нам, что происходит в далеких уголках Вселенной.
Однако ученым было неизвестно, откуда именно пришли эти астронейтрино. Они могли быть созданы как в нашей галактике — Млечном пути, так и за его пределами. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, команда IceCube использовала методы машинного обучения для анализа десятилетних данных, отбирая нейтрино, которые имели направление, соответствующее внутренним областям Млечного пути.
В результате они обнаружили около 40 нейтрино, которые с высокой вероятностью исходили из нашей галактики. Это было первое подтверждение того, что Млечный путь является источником высокоэнергетических нейтрино. Это открытие было опубликовано в журнале «Science».
Одним из наиболее захватывающих аспектов этого открытия является возможность узнать больше о происхождении космических лучей. Космические лучи — субатомные частицы, которые движутся по Вселенной со скоростью почти света. И хотя их изучают уже более столетия, многое о них остается загадкой.
С помощью гигантского детектора, спрятанного в глубинах антарктического льда у Южного полюса, ученым удалось впервые зафиксировать нейтрино, исходящие из недр нашей родной галактики — Млечного пути. Это открытие открывает новые возможности для изучения скрытых и таинственных процессов во Вселенной с помощью частиц, а не только света.
Ловушка для призраков
Детектор частиц, который сделал это открытие возможным, называется IceCube (Ледяной куб). Он представляет собой кубический километр льда над поверхностью Антарктиды, в котором размещены тысячи датчиков — цифровых оптических модулей (DOM). Каждый модуль содержит фотоумножительную трубку (ФЭУ) и компьютер для обработки данных.

Лаборатория Ice Cube под сиянием Млечного пути.
IceCube работает как огромный телескоп для нейтрино — частиц, которые могут проникать через любые препятствия на своем пути и достигать Земли из самых отдаленных уголков космоса. Нейтрино постоянно бомбардируют нашу планету из разных источников: Солнца, атмосферы, других звезд и галактик. Но лишь изредка одно из них сталкивается с атомом в льду и вызывает вспышку света, которую регистрируют датчики IceCube. Эта вспышка называется черенковским излучением и позволяет определить направление, энергию и тип нейтрино.
IceCube начали строить в 2005 году и он был завершен в 2010 году. С тех пор он постоянно собирает данные о нейтрино, приходящих к нам из разных частей Вселенной. Однако большинство из них имеют низкую энергию и не представляют особого интереса для астрофизиков. Гораздо более ценными являются высокоэнергетические нейтрино, которые могут свидетельствовать о самых мощных и необычных явлениях в космосе, таких как черные дыры, сверхновые звезды, квазары и гамма-всплески.
Путешественники из Млечного пути
В 2013 году IceCube объявил об обнаружении 28 высокоэнергетических нейтрино, которые, скорее всего, имели астрофизическое происхождение, то есть были созданы за пределами нашей солнечной системы. Это было первое доказательство существования так называемых астронейтрино — частиц, которые могут рассказать нам, что происходит в далеких уголках Вселенной.
Однако ученым было неизвестно, откуда именно пришли эти астронейтрино. Они могли быть созданы как в нашей галактике — Млечном пути, так и за его пределами. Для того чтобы разобраться в этом вопросе, команда IceCube использовала методы машинного обучения для анализа десятилетних данных, отбирая нейтрино, которые имели направление, соответствующее внутренним областям Млечного пути.
В результате они обнаружили около 40 нейтрино, которые с высокой вероятностью исходили из нашей галактики. Это было первое подтверждение того, что Млечный путь является источником высокоэнергетических нейтрино. Это открытие было опубликовано в журнале «Science».
Одним из наиболее захватывающих аспектов этого открытия является возможность узнать больше о происхождении космических лучей. Космические лучи — субатомные частицы, которые движутся по Вселенной со скоростью почти света. И хотя их изучают уже более столетия, многое о них остается загадкой.
- Евгения Бусина
- IceCube / NSF
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

«Инопланетяне» на Земле? Древние 8-метровые «грибы» оказались совершенно неизвестной формой жизни
Вот уже 180 лет подряд живые «башни» ставят в тупик всю науку....

Скрытые миллиарды: население Земли оказалось гораздо больше, чем считалось
Новые исследования бросают вызов официальным демографическим данным....

«Шерстистый дьявол» обнаружен в пустыне, на границе Мексики и США
Ученые говорят: такой уникальной находки не было последние полвека....

Американские спецслужбы скрывают правду о самой древней из библейских реликвий?
Экстрасенс ЦРУ предупредил: Ковчег Завета убьет каждого, кто к нему прикоснется....

Похоже, что проблема космического мусора в скором времени будет решена раз и навсегда
Новая технология не только очистит космос, но и поможет спутникам работать втрое дольше....

Почему мы не помним себя младенцами? Новое исследование дало ответы
Возможно, помним, но «ларчик» заперт....

Археологи ликуют: в Испании нашли рисунки, которые старше человечества!
200 000-летняя находка заставит пересмотреть учебники....

iPhone, давай до свидания! Илон Маск презентовал инновационный смартфон PhoneX
Это устройство слишком прекрасно для нашей реальности....

Ученые рассказали и показали, как выглядит Антарктида без льда
Высокие горы, глубочайшие каньоны, 58 метров до Апокалипсиса и множество других тайн....

Самые массовые и дикие розыгрыши на 1 апреля в мировой истории
Это вам не просто «вся спина белая»....

Кислород устарел! Ученые нашли новый ключ к внеземной жизни
Гицеанические миры могут стать новой надеждой астрофизиков....

Ученые поражены: мыши, как спасатели, оживляют своих сородичей, попавших в беду
Открытие, от которого дрогнет даже самое черствое сердце....

На 100 000 лет раньше людей: ученые рассказали, кто устроил первые похороны на планете
Загадочные карлики Homo naledi, чей мозг был размером с апельсин, оказались не глупее нас с вами....

Секретная мутация гена: оказалось, ее имеют все обитатели Марианской впадины
Поразительное открытие китайских ученых может изменить всю теорию эволюции....

Тайна болезней на космической станции наконец-то раскрыта!
Ученые говорят: во всем виновата… идеальная уборка на МКС....

10 лет за 48 часов: ИИ полностью переиграл ученых в поисках секрета супербактерий
Однако эксперты предупреждают: нейросети не только ускоряют науку, они запросто могут столкнуть нас в пропасть....