Kaut arī neitrīni ir noslēpumainas daļiņas, tie ir ļoti izplatīti. Katru sekundi caur ķermeni iziet miljardiem neitrīnu. Bet neitrīni reti mijiedarbojas ar parasto vielu, tāpēc to noteikšana ir liels inženierijas izaicinājums. Pat ja mēs tos atklājam, rezultātiem ne vienmēr ir nozīme. Piemēram, nesen mēs esam atklājuši neitrīnus, kuriem ir tik daudz enerģijas, ka mums nav ne jausmas, kā tie tiek veidoti.
Neitrīno detektors parasti ir liela kamera, kas piepildīta ar tīru ūdeni vai ledu. Šajā kamerā atrodas ļoti jutīgi detektori. Neitrīni netiek tieši novēroti. Tā vietā neitrīno detektors gaida, kad neitrīno nokļūst atomā. Kad tas notiek, tas var radīt uzlādētus leptonus, piemēram, elektronu, muonu vai tauonu. Šīs uzlādētās daļiņas var arī radīt gaismu. Tātad, atklājot gaismu vai leptonus, mēs zinām, ka neitrīns ir mijiedarbojies ar detektoru.
Lielākā daļa neitrīnu, ko mēs atklājam, ir saules neitrīni, ko rada kodolsintēze Saules kodolā. Bet tādas lietas kā supernovas un gamma-staru pārrāvumi rada arī neitrīnus. Liela daļa pūļu ir veltīta to atklāšanai papildus saules enerģija neitrīni.
Viens no labākajiem neitrīno detektoriem ir IceCube Neutrino observatorija Antarktīdā. Antarktīda ir lieliska vieta neitrīno observatorijai, jo tās biezais ledus slānis lieliski absorbē visa veida klaiņojošās daļiņas, piemēram, kosmiskos starus un gamma starus, kas var sajaukties ar jutīgajiem detektoriem. Apglabājot observatoriju ledū, mēs varam būt pārliecināti, ka mūsu atklātie notikumi ir saistīti ar neitrīniem. Observatorija IceCube vairākas reizes ir atklājusi neitrālus ārpus saules enerģijas.
Bet Antarktīdā ir vēl viena neitrīno observatorija, un tā neitrīnus atrod ļoti atšķirīgā veidā. Pazīstama kā ANtarctic impulsīvā pārejošā antena vai ANITA, tas ir jutīgs radiodetektors, kas uzstādīts uz balona. ANITA ir radiodetektors, jo, kad augstas enerģijas neitrīni saduras ar Antarktikas ledu, tie var radīt radio gaismu. Šie neitrīno ir simtiem reižu jaudīgāki nekā IceCube atklātie.
Kad ANITA atklājuši šos augstas enerģijas neitrīnus, tas izraisīja nelielu satraukumu, jo šķita, ka tie nāk no neitrīniem, kas iet cauri Zeme pirms sitiena Antarktikas ledus. Tas ir tas, ko jūs varētu gaidīt, ja kāds spēcīgs astrofizikas notikums radīs neitrīnu straumi Zemes virzienā. Bet, ja tas tā ir gadījumā, šie neitrīni izraisīs arī notikumus, kurus varēja noteikt IceCube.
Tātad sadarbībā ar IceCube tika meklēti atklāšanas notikumi, kas notika vienlaikus ar ANITA atklājumi. Viņi neatrada pierādījumus par savstarpēji saistītiem notikumiem, kas nozīmē, ka tas nav noticis dažu spēcīgu neitrīno notikumu dēļ pēc dažiem gadiem. Tas ir savādi, jo tas atstāj divas iespējas: vai nu ANITA sniedza nepatiesus pozitīvus, ņemot vērā dažus dizaina trūkumus, vai arī šos neitrīno notikumus izraisa process, kas atrodas ārpus standarta modeļa. Daļiņu fizikas standarta modeļa ietvaros nav iespējams radīt neitrīnus ar tik lielu enerģiju.
Tas ir tikai neliels notikumu kopums, tāpēc ir iemesls būt piesardzīgiem attiecībā uz rezultātiem. Tomēr šis jaunākais darbs varētu norādīt uz jaunu fizikas jomu, kuru mēs vēl nesaprotam.
Atsauce: Aartsen, M. G., et al. “IceCube notikumu meklēšana ANITA neitrīno kandidātu virzienā.”
