|
Признаки скрытой Вселенной на дне океана
|
|
|
|
В прошлом году на конференции физик Жоао А. Б. Коэльо из французской лаборатории астрочастиц и космологии представил проект, который во многом схож с проектом Twister "Дороти": большая группа сферических искусственных глазных яблок, которые могут помочь нам обнаружить легкие нейтринные частицы на дне океана. Эти ‘глазные яблоки" заключены в сферу, а затем эти сферы, в свою очередь, заключены в другую сферу.
|
|
|
|
Может ли массивная установка на морском дне у берегов Сицилии помочь нам обнаружить больше загадочных (но многочисленных) нейтрино во Вселенной?
|
|
|
|
Строительство объектов или инфраструктуры на морских глубинах представляет собой огромную проблему. На глубине около 3500 метров (около 11 500 футов) в Средиземном море часть исследовательской установки ARCA KM3NeT испытывает давление около 348 атмосфер. По сравнению с давлением в одну атмосферу, которое мы испытываем на уровне моря, вы можете получить представление об интенсивности условий на большой глубине. Однако глубоко под водой датчики имеют больше шансов обнаружить нейтрино, поскольку они защищены от некоторых электромагнитных помех, исходящих от поверхности.
|
|
|
|
Эти группы датчиков, которые закреплены на вертикальных нитях длиной 700 метров (около 2200 футов), обнаруживают и разделяют три различных уровня шума от частиц. Первый слой - это естественный фоновый “оптический шум”, который, как объяснил Коэльо, в основном возникает в результате распада радиоактивного изотопа калия-40. Этот шум настолько устойчив, что он действительно может помочь в калибровке приборов, а также может выявить нейтрино, выброшенные сверхновыми (которые имеют сигнатуру, отличную от других, обнаруживаемых этим оборудованием).
|
|
|
|
|
|
|
Второй уровень шума - это космические лучи из космоса. Они постоянно проникают в атмосферу Земли и превращаются в фейерверк частиц, когда сталкиваются с ядрами находящихся там атомов. Как объяснил Коэльо, эти образующиеся частицы представляют собой мюоны, которые быстро распадаются, создавая оптический шум, который также может быть использован для калибровки, а также помогает решить некоторые нерешенные проблемы, связанные с существованием мюонов.
|
|
|
|
Наконец, на третьем уровне мы получаем нейтрино из атмосферы Земли. Некоторые космические лучи, попадающие в нашу атмосферу, создают мюоны, которые, в свою очередь, распадаются на мюонные нейтрино. Странным образом, это похоже на авокадо, прилетевшее из космоса. Когда "авокадо" (космический луч) попадает в ядро, оно теряет свою "кожуру", оставляя под собой менее устойчивую "мякоть" (мюон). Затем физика удаляет эту мякоть, оставляя только ‘семя’ (мюонное нейтрино). Все, что нам здесь нужно, - это нейтрино.
|
|
|
|
Нейтрино настолько малы, что могут легко проходить практически сквозь все, включая воду и саму Землю. “Земля - отличный щит от космических лучей, но нейтрино это не волнует”, - объяснил Коэльо на слайде. Таким образом, цепочки датчиков глубоководной установки ARCA могут обнаруживать эти мельчайшие частицы, а также информацию, которая дает нам представление о том, каков “вкус” нейтрино.
|
|
|
|
На конференции Коэльо скромно рассказал о предстоящих новостях от ARCA и KM3NeT. Nature сообщает, что ARCA уже обнаружила, вероятно, самое энергичное нейтрино на сегодняшний день, и в отличие от холодных нейтрино, образующихся в нашей атмосфере, это, вероятно, результат какого-то “катаклизма” в далеком космосе. И это секретное оружие ARCA: четвертый слой, который игнорирует все предыдущие шумы, чтобы усиливать излучение нейтрино на больших расстояниях.
|
|
|
|
По словам Коэльо, на этом энергетическом уровне почти всегда очень темно. Когда многие датчики ARCA засветились неожиданным и очень ярким светом, все ученые обратили на это внимание. Энергичная нейтринная сигнатура, по—видимому, дала ARCA испытательный полигон для продолжения поиска нейтрино из космоса, а также их взрывоопасных источников.
|
|
|
|
Источник
|
