Самый чувствительный телескоп не смог поймать нейтрино

Стремясь обнаружить высокоэнергетические нейтрино из далеких областей пространства, команда астрономов задействовала Луну. Результаты этой работы дают новый взгляд на происхождение неуловимых субатомных...

Стремясь обнаружить высокоэнергетические нейтрино из далеких областей пространства, команда астрономов задействовала Луну. Результаты этой работы дают новый взгляд на происхождение неуловимых субатомных частиц и возможные способы исследования Вселенной.

Команда ученых использовала специальное электронное оборудование и радиотелескоп Very Large Array (VLA) с набором чувствительных радиоприемников. Предварительно новая система наблюдения тестировалась с помощью небольших специальных передатчиков, установленных на гелиевые воздушные шары, запущенные над VLA.

Однако, несмотря на все тщательные приготовления и большие возможности аппаратуры, более 200 часов наблюдений не принесли желаемых результатов – астрономы не обнаружили высокоэнергетические нейтрино. Их отсутствие определяет новый уровень потенциального количества таких частиц, прилетающих на Землю, и ставит под сомнение некоторые теоретические модели образования этих нейтрино.

Нейтрино - субатомные частицы, не имеющие электрического заряда. Они беспрепятственно проходят сквозь обычную материю. Вселенная изобилует нейтрино, однако их очень сложно обнаружить. В экспериментах по обнаружению нейтрино, произведенных Солнцем и взрывами сверхновых, используются большие объемы материалов, таких как вода или хлор, для выявления редкого взаимодействия частиц с обычным веществом.

Высокоэнергетические нейтрино, по гипотезам астрономов, образуются черными дырами в ядрах далеких галактик, мощными взрывами звезд, в процессе уничтожения темной материи, взаимодействия космических лучей с фотонами реликтового излучения, при разрывах в ткани пространства-времени и столкновении высокоэнергетических нейтрино с низкоэнергетическими нейтрино, оставшимися от Большого взрыва.

Радиотелескопы не могут обнаружить нейтрино непосредственно, поэтому ученые навели набор антенн VLA на края лунного диска в надежде увидеть всплески радиоволн, излучаемых при взаимодействии нейтрино с лунным веществом. Этот метод впервые был использован в 1995 году и опыт повторяли несколько раз, однако безрезультатно. На наблюдения с помощью VLA возлагали большие надежды, поскольку это самый чувствительный инструмент из имеющихся в распоряжении астрономов.

"Наши наблюдения устанавливают новое возможное количество нейтрино, - объясняет астроном Роберт Мьютл (Robert Mutel). - Это ограничение количества исключает некоторые модели образования высокоэнергетических нейтрино, приходящих из гало Млечного Пути. Для проверки других моделей требуются наблюдения с еще большей чувствительностью. Некоторые методы, которые мы разработали для этих наблюдений, могут быть адаптированы к следующему поколению радиотелескопов. Они помогут начать новые поиски. Когда мы сможем обнаруживать эти частицы, мы откроем новое окно для наблюдения за Вселенной и совершим настоящий рывок в нашем понимании основ астрофизики".