Deși neutrinii sunt particule misterioase, sunt remarcabil de frecvente. Miliarde de neutrini îți trec corpul în fiecare secundă. Însă neutrinii interacționează rar cu materiile obișnuite, deci detectarea acestora este o mare provocare inginerească. Chiar și atunci când le detectăm, rezultatele nu au întotdeauna sens. De exemplu, recent am detectat neutrini care au atâta energie, habar nu avem cum sunt creați.
Un detector de neutrino este de obicei o cameră mare plină cu apă pură sau gheață. În această cameră sunt detectori foarte sensibili. Neutrinii nu sunt observați direct. În schimb, un detector de neutrini așteaptă ca un neutrino să intre în atom. Când o face, poate crea leptone încărcate, cum ar fi un electron, muon sau tauon. Aceste particule încărcate pot produce, de asemenea, lumină. Deci, detectând lumina sau leptonii, știm că un neutrino a interacționat cu detectorul.
Majoritatea neutrinilor detectați sunt neutrini solari, produși prin fuziunea nucleară în nucleul Soarelui. Dar lucruri precum supernovele și explozii de raze gamma produc, de asemenea, neutrini. S-a concentrat mult efort pe detectarea acestora extra-solare neutrinii.
Unul dintre cei mai buni detectori de neutrini este IceCube Neutrino Observatory din Antarctica. Antarctica este un loc minunat pentru un observator neutrino, deoarece stratul gros de gheață este excelent pentru a absorbi tot felul de particule vagabunde, cum ar fi razele cosmice și razele gamma, care pot încurca cu detectoarele dvs. sensibile. Prin îngroparea observatorului în gheață putem fi siguri că evenimentele pe care le detectăm provin de la neutrini. Observatorul IceCube a depistat de mai multe ori neutrinozi extra-solari.
Există însă un alt observator de neutrini în Antarctica și detectează neutrinii într-un mod foarte diferit. Cunoscută drept antena tranzitorie impulsivă antiactică sau ANITA, este un detector radio sensibil care este montat pe un balon. ANITA este un detector radio deoarece atunci când neutrinii cu energie mare se ciocnesc cu gheața Antarctică pot crea lumină radio. Acești neutrini sunt de sute de ori mai puternici decât cei detectați de IceCube.
Cand ANITA a detectat acești neutrini cu energie mare, a provocat un pic de agitație, deoarece păreau că provin din trecerea neutrinilor prin Pământul înainte să lovească gheața Antarctică. Acest lucru vă așteptați dacă un eveniment astrofizic puternic ar crea un flux de neutrini în direcția Pământului. Însă, dacă acesta este cazul, acești neutrini vor declanșa și evenimente care ar putea fi detectate de IceCube.
Așadar, IceCube Collaboration a căutat evenimente de detectare care au avut loc în același timp cu ANITA detecții. Ei nu au găsit dovezi pentru evenimente corelate, ceea ce înseamnă că nu se datorează unor evenimente puternice de neutrino la ani lumină. Acest lucru este ciudat, deoarece asta lasă două posibilități: fie ANITA a dat falsuri pozitive din cauza unor defecte în proiectare, sau aceste evenimente neutrino sunt cauzate de un proces care se află în afara modelului standard. În cadrul modelului standard al fizicii particulelor, nu există nicio modalitate de a produce neutrini cu o energie atât de mare.
Acesta este doar un set mic de evenimente, așa că există motive să fii prudent cu privire la rezultate. Cu toate acestea, această ultimă lucrare ar putea să sugereze un nou domeniu de fizică pe care încă nu îl înțelegem.
Referinţă: Aartsen, M. G., și colab. "O căutare pentru evenimente IceCube în direcția candidaților ANITA neutrino."
