Чрезвычайно высокоэнергетичные космические лучи зафиксированы в Антарктиде

Первые космические лучи были открыты еще 100 лет назад, но их происхождение до сих пор остается великой тайной для физиков. Однако массивный телескоп в нейтринной обсерватории IceCube, расположенной в антарктических льдах, сообщил об обнаружении 28 чрезвычайно высокоэнергетичных нейтрино, которые могли родиться в космических источниках. Два из них достигали энергии больше, чем 1 петаэлектронвольт (ПэВ), что в тысячи раз выше, чем максимальная энергия нейтрино, которую можно получить в ускорителе на Земле.

«Мы впервые видим высокоэнергетичные нейтрино, которые пришли не из атмосферы», — сообщает Фрэнсис Хальцен, главный исследователь IceCube. — «Это — цель наших поисков».

Из-за того, что нейтрино редко взаимодействуют с материей и беспрепятственно преодолевают силу гравитации, они могут нести информацию о самых высоких энергиях в космосе и самых отдаленных местах во Вселенной. И хотя миллиарды нейтрино проходят через Землю каждую секунду, подавляющее большинство их рождается на Солнце и в атмосфере Земли. Куда реже встречаются высокоэнергетические нейтрино, а вот причиной их появления может быть все, что угодно: гамма-всплески, черные дыры, образования звезд — и такие частицы достигают чрезвычайно высоких энергий в тысячи ПэВ.

Коллега ученого Натан Уайтхорн описал 28 событий со встречей 28 высокоэнергетических нейтрино, которые детектор поймал в период с мая 2010 года и до мая 2012 года. Эти события и были главной целью строительства IceCube.

Возможна ли передача информации быстрее скорости света? Однажды нейтрино стали первыми колокольчиками подобного факта, однако все свелось к элементарной ошибке.

«Их свойства сильно отличаются от тех, которые могут быть встречены у атмосферных источников, и даже тех, что вы ожидаете от астрофизических источников», — говорит Уайтхорн. Пока рано говорить о том, где именно родились эти нейтрино, но IceCube продолжает собирать материалы для анализа.

IceCube собран из более 5000 цифровых оптических модулей, спрятанных в кубическом километре льда на Северном полюсе. Национальный научный фонд спонсирует обсерваторию, которая обнаруживает нейтрино по крошечным вспышкам голубого света, возникающим во время прохождения нейтрино через молекулу воды во льду.

Первые намеки на проникновение высокоэнергетических нейтрино появились в апреле 2012 года, когда произошло два события на уровне 1 ПэВ. Напомним, что изменчивая природа нейтрино выводит физиков за пределы Стандартной модели.