|
Сколько частиц-призраков прелетает к Земле
|
|
|
|
Их не зря называют частицами-призраками. Они повсюду — триллионы их постоянно проникают сквозь все: наши тела, нашу планету и даже весь космос. Эти так называемые нейтрино представляют собой невидимые элементарные частицы, которые невероятно легки и лишь изредка взаимодействуют с другими материями. Слабость их взаимодействий делает обнаружение нейтрино чрезвычайно трудным. Но когда ученым все же удается их зафиксировать, они могут дать экстраординарное представление о Вселенной.
|
|
|
|
Нейтрино рождаются в результате бурных космических событий, включая ядерные реакции внутри звезд. Теперь исследователи из Копенгагенского университета создали самую полную модель на сегодняшний день, отображающую, сколько нейтрино генерируют все звезды в нашем Млечном Пути и сколько достигает Земли — полная картина, которая до сих пор существовала только в общих чертах. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review D.
|
|
|
|
"Впервые у нас есть конкретная оценка того, сколько из этих частиц достигает Земли, откуда они берутся в галактике и как распределяется их энергия. Поскольку призрачные частицы исходят прямо из ядра звезд, они могут рассказать нам о вещах, недоступных свету и другим излучениям", - говорит ведущий автор нового исследования, постдок Пабло Мартинес-Мираве из Института Нильса Бора.
|
|
|
|
"Дорожная карта" для обсерваторий
|
|
|
|
Исследователи объединили передовые звездные модели с данными телескопа Gaia Европейского космического агентства (ЕКА), чтобы составить карту того, где в Млечном Пути в основном зарождаются нейтрино.
|
|
|
|
|
|
|
Исследование показывает, что подавляющее большинство нейтрино поступает из области вокруг центра галактики, где сосредоточено большинство звезд, особенно в областях, удаленных от Земли на несколько тысяч световых лет.
|
|
|
|
Эти знания являются практическим инструментом для ученых, пытающихся улавливать нейтрино с помощью огромных детекторов, часто расположенных глубоко под землей. С помощью этой новой карты они могут увеличить свои шансы "попасть в цель".
|
|
|
|
"Теперь мы знаем более точно, где искать галактические нейтрино. Наши результаты показывают, что большинство нейтрино образуются в звездах, которые по массе не уступают или превосходят Солнце. Это означает, что наилучшие шансы обнаружить нейтринные сигналы есть, если смотреть в сторону центра галактики, где сигнал самый сильный", - объясняет Пабло Мартинес-Мираве.
|
|
Это окно в недра звезд и, возможно, новая физика
|
|
|
|
В то время как традиционная астрономия полагается на свет, рентгеновские и гамма-лучи, нейтрино предлагают совершенно иной способ изучения Вселенной. Их особое преимущество заключается в том, что они могут преодолевать огромные расстояния, не подвергаясь воздействию, поэтому, когда мы измеряем их здесь, на Земле, мы получаем очень прямое представление о том, что происходит снаружи.
|
|
|
|
Точно так же, как нейтрино десятилетиями рассказывали нам о том, что происходит внутри ядра Солнца, исследователи надеются, что то же самое станет возможным и для всех других звезд, расположенных гораздо дальше.
|
|
|
|
- Нейтрино несут информацию прямо из недр звезд. Если мы научимся использовать их, они смогут дать нам новое представление о жизненных циклах звезд и структуре нашей галактики так, как не сможет этого сделать ни один другой источник", - говорит старший автор исследования, профессор Ирен Тамборра из Института Нильса Бора.
|
|
|
|
Помимо расширения нашего понимания звезд и нашей собственной галактики, эти знания могут в конечном итоге затронуть фундаментальные вопросы физики. Нейтрино настолько слабо взаимодействуют со своим окружением, что могут выявить новые физические законы, к которым традиционные экспериментальные методы никогда не были бы чувствительны.
|
|
|
|
"Поскольку нейтрино практически не подвержены воздействию, у нас есть четкие представления о том, как они должны вести себя на своем долгом пути к Земле. Таким образом, даже малейшие отклонения в их поведении могут стать ключом к пониманию новой, неизвестной физики, — говорит Ирен Тамборра, подводя итог. - С нейтрино это все равно, что приглушить свет в комнате и внезапно увидеть то, что было скрыто в темноте - и с этой новой моделью у нас теперь есть и карта, и результаты. и компас, чтобы ориентироваться по нему.
|
|
|
|
Источник
|
