Měření observatoře na jižním pólu ukazují, že Země absorbuje energetická neutrina

26. 11. 2017

Neutrina Antarktida Částicová fyzika

Podle studie publikované v listopadovém vydání magazínu Nature jsou neutrina na své cestě absorbovaná v naší planetě. Autoři studie tak usuzují z měření částicového detektoru IceCube umístěného nedaleko jižního pólu. Neutrina jsou subatomární částice, které procházejí v obrovských množstvích veškerou hmotou, u těch vysoce energetických však dochází k interakcím s protony a neutrony. Pozorované chování neutrin odpovídá předpovědím standardního modelu částicové fyziky.

Neutrina vznikají ve hvězdách, supernovách a například i v atmosférických reakcích s kosmických zářením. Mají velmi nízkou masu a nulový náboj, díky tomu prochází lehce libovolnou hmotou a jsou součástí běžného radiačního pozadí. Tedy vlastně reagují, ale jen velmi zřídka.

Pro studium neutrin vznikla observatoř IceCube, která se skládá z více než 5 000 optických senzorů v průzračném ledu na Antarktidě, které monitorují kubický kilometr ledu pod povrchem. Při reakcích neutrin vznikají muony, jiné subatomární částice, které emitují záblesk radiace, zachytitelný senzory. Observatoř dokáže z těchto záblesků poznat z jakého směru původní neutrino přiletělo a jakou mělo energii.

Výsledky měření ukazují, že neutrina s vyšší energetickou hodnotou mají větší pravděpodobnost být zachycena, dochází u nich tedy častěji k interakcím s jinými částicemi. Dalším zjištěním je to, že neutrina přicházející ze severu, tedy těch, která prochází naší planetou, je výrazně méně než těch z ostatních směrů. Z toho vědci usuzují, že jsou neutrina planetou absorbována, i když pouze ve velmi malé míře oproti velkému množství, které Zemí prochází.

Publikovaná studie pracuje pouze s měřeními za první rok operací IceCube. Další data jsou vědci nadále zpracovávána a očekávají zpřesnění svých závěrů v dalších měsících a letech. Nové informace by měla přinést také nově budovaná laboratoř KM3NeT (Cubic Kilometre Neutrino Telescope) ve středozemním moři.