Примарні частинки. Китай будує найбільшу у світі обсерваторію для виявлення нейтрино: чому це важливо

Китай розпочав будівництво найбільшої у світі нейтринної обсерваторії під назвою TRIDENT. Це глибоководний нейтринний телескоп почне свою роботу 2030 року на дні Тихого океану недалеко від екватора на глибині 3,5 км. Детектори обсерваторії скануватимуть дуже рідкісні спалахи світла, які створюють так звані примарні частинки або нейтрино, щоб можна було виявити джерела загадкового космічного випромінювання, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Наразі найбільшою нейтринною обсерваторією у світі є IceCube, розташована в Антарктиді. Але китайська обсерваторія TRIDENT зможе сканувати набагато більшу площу неба для виявлення невловимих частинок нейтрино. Планується, що перший запуск глибоководного нейтринного телескопа відбудеться вже 2026 року, а повноцінна робота розпочнеться 2030 року, як ідеться у статті, опублікованій у журналі Nature.

Нова нейтринна обсерваторія складатиметься з 24 тисяч детекторів нейтрино, розташованих у формі мозаїки Пенроуза діаметром 4 км.

Щосекунди через тіло людини проходить приблизно 100 млрд нейтрино, які через те, що їх складно виявити, називають примарними або невловимими частинками. Через те, що нейтрино не мають заряду і майже позбавлені маси, ці частинки практично не вступають у взаємодію з іншими частинками. Але за допомогою нейтрино можна з'ясувати, звідки приходить на Землю загадкове космічне випромінювання.

За фактом, після фотонів, тобто частинками світла, найпоширенішими частинками у Всесвіті є якраз нейтрино. Вони створюються в ядрах зірок, під час вибуху наднових, їх можна виявити в космічному випромінюванні, а також у прискорювачах частинок і ядерних реакторах на Землі.

Найчастіше нашу планету пронизують потоки з нейтрино, створених усередині Сонця, але вчених цікавлять ті нейтрино, що прибувають до нас разом із космічним випромінюванням, адже таким чином можна виявити його джерела.

Пролітаючи через нашу планету (нейтрино спокійно можуть пролетіти з крізь зірки), ці примарні частинки іноді взаємодіють з молекулами води. Якщо нейтрино проходять через воду або лід, то з'являються частинки під назвою мюони, які виробляють спалахи світла. Якщо ретельно вивчити ці спалахи, то можна виявити джерело походження нейтрино. Для того, щоб збільшити ймовірність спостереження взаємодії нейтрино з водою, нейтринна обсерваторія повинна розміщуватися під товщею льоду, як у випадку з IceCube, або під товщею води, як у випадку з TRIDENT. За словами китайських учених, нова нейтринна обсерваторія через своє місце розташування зможе фіксувати нейтрино, що прилітають з усіх напрямків під час обертання Землі.

Фокус уже писав про те, що згідно з нещодавнім дослідженням нейтрино, хоча вважалося, що це неможливо, все ж вступають у взаємодію з фотонами .

Фокус також писав про те, що нове дослідження представляє спосіб виявити походження космічного випромінювання за допомогою "повітряних злив".