Přestože neutrina jsou záhadné částice, jsou pozoruhodně běžné. Každou sekundu prochází vaše tělo miliardou neutrin. Neutrina však zřídka interagují s běžnou hmotou, takže jejich odhalení je velkou technickou výzvou. I když je detekujeme, výsledky nemají vždy smysl. Například jsme nedávno zjistili neutrina, která mají tolik energie, že nemáme ponětí, jak jsou vytvořena.
Detektor neutrin je obvykle velká komora naplněná čistou vodou nebo ledem. V této komoře jsou velmi citlivé detektory. Neutrinos nebyly přímo pozorovány. Místo toho čeká detektor neutrinů, až neutrino dopadne na atom. Pokud ano, může vytvářet nabité leptony, jako je elektron, mion nebo tauon. Tyto nabité částice mohou také produkovat světlo. Takže detekcí světla nebo leptonů víme, že neutrino interagovalo s detektorem.
Většina neutrin, které detekujeme, jsou solární neutrina, produkovaná jadernou fúzí v jádru Slunce. Neutrina však také produkují věci, jako jsou supernovy a výbuchy gama paprsků. Na jejich odhalení bylo zaměřeno velké úsilí extra solární neutrinos.
Jedním z nejlepších detektorů neutrina je observatoř IceCube Neutrino v Antarktidě. Antarktida je skvělým místem pro observatoř neutrin, protože její tlustá vrstva ledu absorbuje nejrůznější rozptýlené částice, jako jsou kosmické paprsky a gama paprsky, které mohou pohrávat s citlivými detektory. Pohřbením observatoře v ledu si můžeme být jisti, že události, které detekujeme, jsou z neutrin. Observatoř IceCube několikrát detekovala extra solární neutrina.
Ale v Antarktidě je další observatoř neutrin, která detekuje neutrina velmi odlišným způsobem. Známý jako antarktická impulsivní přechodná anténa nebo ANITA, je to citlivý rádiový detektor, který je namontován na balónu. ANITA je rádiový detektor, protože když se s antarktickým ledem srazí vysoce energetická neutrin, mohou vytvořit rádiové světlo. Tato neutrina jsou stokrát silnější než ty, které detekovala IceCube.
Když ANITA detekoval tato vysokoenergetická neutrina, způsobila trochu rozrušení, protože se zdálo, že přicházejí z průchodu neutrinů přes Země před zasažením antarktického ledu. To byste očekávali, kdyby nějaká silná astrofyzikální událost vytvořila proud neutrin ve směru Země. Pokud by tomu tak ale bylo, tyto neutrina by také vyvolala události, které by mohla IceCube detekovat.
Spolupráce IceCube tak hledala detekční události, ke kterým došlo ve stejnou dobu jako ANITA detekce. Nenalezli žádné důkazy o korelovaných událostech, což znamená, že to není kvůli nějaké silné světelné roky neutrinové události. To je zvláštní, protože to ponechává dvě možnosti: buď ANITA dal falešně pozitivní kvůli nějaké chybě v designu, nebo tyto neutrino události jsou způsobeny procesem, který leží mimo standardní model. Ve standardním modelu částicové fyziky neexistuje způsob, jak produkovat neutrina s tak vysokou energií.
Jedná se pouze o malý soubor událostí, a proto existuje důvod k obezřetnosti ohledně výsledků. Tato nejnovější práce však může naznačovat novou sféru fyziky, které dosud nerozumíme.
Odkaz: Aartsen, M.G., et al. "Hledání událostí IceCube směrem k neutrálním kandidátům ANITA."
