Как поймать нейтрино

– Неправда! – Фома говорит – Это ложь!

Совсем этот слон на слона непохож!

Так вот, на всех трёх иллюстрациях изображён телескоп – только не надо делать круглые глаза и говорить, что «этот телескоп совсем не похож на телескоп». Непохож, но так оно и есть. Просто это не простой телескоп, а нейтринный!




Нейтрино – это крохотная, намного меньше атома, элементарная частица, одна из частиц, образующих нашу Вселенную. Нейтрино – частица необычная: чрезвычайно маленькая по массе, не обладающая электрическим зарядом, она просто чертовски «неохотно» вступает в реакции с другими частицами. Нейтрино рождаются во время ядерных реакций в недрах звёзд и планет, столкновений чёрных дыр и других интереснейших явлений – но вещество нашей Вселенной (в том числе мы с вами) для нейтрино абсолютно прозрачно! Только представьте себе: каждую секунду сквозь вас пролетают десятки миллиардов нейтрино – но вы этого совершенно не замечаете, настолько эта частица «неконтактна».




Однако наблюдать космические нейтрино для учёных очень важно – ведь эти частицы могут очень многое «рассказать» о тех процессах, которые происходят в ядерных реакторах, внутри солнечного ядра, и вообще – внутри самых разных объектов, находящихся далеко в космическом пространстве! Чтобы «поймать» нейтрино, астрономам приходится применять очень тонкие и сложные методы. Например, если рождённое в ядре звезды нейтрино столкнётся с заряженной лёгкой частицей (электроном), оно разгонит его до очень высокой скорости – при этом образуется излучение, которое могут зафиксировать датчики-фотоумножители.

Однако, сами понимаете, вокруг нас постоянно «летают» миллионы посторонних частиц, которые сталкиваются друг с другом, и обнаружить в этом хаосе одну-единственную вспышку излучения не получится – в точности, как услышать тихий шёпот во время галдежа на большой перемене в школе. Поэтому нейтринные телескопы (детекторы) размещают глубоко под землёй или под водой. Например, Баксанский галлий-германиевый нейтринный телескоп на Северном Кавказе располагается в специальном туннеле на глубине 2100 метров от поверхности. Другой российский нейтринный телескоп находится под водой озера Байкал, на глубине 1 километра. Толща горных пород (или воды) поглощает все «посторонние» частицы, позволяя фиксировать прилетающие из космоса нейтрино.




Насколько чувствителен нейтринный телескоп? В 1987 году нейтринный телескоп Камиоканде в Японии зафиксировал мощный поток нейтрино от сверхновой звезды SN1987A в Большом Магеллановом Облаке. Всего тогда учёные «поймали» 19 (буквами: девятнадцать) нейтрино из октодециллиона нейтрино, рождённых при вспышке сверхновой. Что такое октодециллион? Это число из единицы и 57 нулей после:

1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000




Представляете? Телескоп Камиоканде расположен под землёй на глубине 1 километра – это гигантская металлическая сфера, заполненная водой (50 000 тонн); на внутренней поверхности сферы установлено 11 000 датчиков-фотоумножителей для «ловли» космических нейтрино.