Αν και τα νετρίνα είναι μυστηριώδη σωματίδια, είναι εξαιρετικά κοινά. Δισεκατομμύρια νετρίνα περνούν μέσα από το σώμα σας κάθε δευτερόλεπτο. Ωστόσο, τα νετρίνα αλληλεπιδρούν σπάνια με την κανονική ύλη, οπότε η ανίχνευσή τους είναι μια μεγάλη πρόκληση μηχανικής. Ακόμα και όταν τα εντοπίζουμε, τα αποτελέσματα δεν έχουν πάντα νόημα. Για παράδειγμα, εντοπίσαμε πρόσφατα νετρίνα που έχουν τόση ενέργεια και δεν έχουμε ιδέα πώς δημιουργούνται.
Ένας ανιχνευτής νετρίνων είναι συνήθως ένας μεγάλος θάλαμος γεμάτος με καθαρό νερό ή πάγο. Μέσα σε αυτόν τον θάλαμο υπάρχουν πολύ ευαίσθητοι ανιχνευτές. Τα νετρίνα δεν παρατηρούνται άμεσα. Αντ 'αυτού, ένας ανιχνευτής νετρίνων περιμένει ένα νετρίνο να χτυπήσει σε ένα άτομο. Όταν το κάνει, μπορεί να δημιουργήσει φορτισμένα λεπτόνια, όπως ένα ηλεκτρόνιο, μούον ή tauon. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια μπορούν επίσης να παράγουν φως. Έτσι, ανιχνεύοντας το φως ή τα λεπτόνια, γνωρίζουμε ότι ένα νετρίνο έχει αλληλεπιδράσει με τον ανιχνευτή.
Τα περισσότερα από τα νετρίνα που εντοπίζουμε είναι ηλιακά νετρίνα, που παράγονται από πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του Ήλιου. Αλλά πράγματα όπως οι σουπερνόβες και οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα παράγουν επίσης νετρίνα. Πολλή προσπάθεια έχει επικεντρωθεί στην ανίχνευση αυτών έξτρα ηλιακό νετρίνα.
Ένας από τους καλύτερους ανιχνευτές νετρίνων είναι το Παρατηρητήριο IceCube Neutrino στην Ανταρκτική. Η Ανταρκτική είναι ένα εξαιρετικό μέρος για ένα παρατηρητήριο νετρίνων, επειδή το παχύ στρώμα του πάγου του είναι εξαιρετικό για την απορρόφηση όλων των ειδών των αδέσποτων σωματιδίων, όπως κοσμικές ακτίνες και ακτίνες γάμμα που μπορούν να βλάψουν τους ευαίσθητους ανιχνευτές σας. Θάβοντας το παρατηρητήριο στον πάγο μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι τα συμβάντα που εντοπίζουμε προέρχονται από νετρίνα. Το παρατηρητήριο IceCube έχει εντοπίσει πολλές φορές επιπλέον ηλιακά νετρίνα.
Υπάρχει όμως ένα άλλο παρατηρητήριο νετρίνων στην Ανταρκτική, και ανιχνεύει τα νετρίνα με πολύ διαφορετικό τρόπο. Γνωστή ως Ανταρκτική παρορμητική παροδική κεραία, ή ΑΝΙΤΑ, είναι ένας ευαίσθητος ανιχνευτής ραδιοφώνου που είναι τοποθετημένος σε ένα μπαλόνι. ΑΝΙΤΑ είναι ένας ανιχνευτής ραδιοφώνου γιατί όταν τα νετρίνα υψηλής ενέργειας συγκρούονται με πάγο της Ανταρκτικής, μπορούν να δημιουργήσουν ραδιοφωνικό φως. Αυτά τα νετρίνα είναι εκατοντάδες φορές πιο ισχυρά από αυτά που ανιχνεύονται από το IceCube.
Πότε ΑΝΙΤΑ ανίχνευσε αυτά τα νετρίνα υψηλής ενέργειας, προκάλεσε λίγο αναταραχή επειδή φαινόταν να προέρχονται από νετρίνα που περνούν διά μέσου τη Γη πριν χτυπήσει τον πάγο της Ανταρκτικής. Αυτό θα περίμενε κανείς αν κάποιο ισχυρό αστροφυσικό γεγονός δημιούργησε μια ροή νετρίνων προς τη Γη. Αλλά αν συμβαίνει αυτό, αυτά τα νετρίνα θα προκαλούσαν επίσης συμβάντα που θα μπορούσαν να εντοπιστούν από το IceCube.
Έτσι, η συνεργασία IceCube έψαχνε για συμβάντα εντοπισμού που συνέβησαν ταυτόχρονα με το ΑΝΙΤΑ ανιχνεύσεις. Δεν βρήκαν στοιχεία για συσχετισμένα γεγονότα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν οφείλεται σε κάποιο ισχυρό συμβάν νετρίνου λίγα χρόνια μακριά. Αυτό είναι περίεργο γιατί αφήνει δύο δυνατότητες: είτε το ΑΝΙΤΑ έδωσε ψευδώς θετικά λόγω κάποιου ελαττώματος στο σχεδιασμό ή αυτά τα γεγονότα νετρίνων προκαλούνται από μια διαδικασία που βρίσκεται εκτός του τυπικού μοντέλου. Μέσα στο πρότυπο μοντέλο της φυσικής των σωματιδίων, δεν υπάρχει τρόπος παραγωγής νετρίνων με τόσο υψηλή ενέργεια.
Αυτό είναι μόνο ένα μικρό σύνολο εκδηλώσεων, επομένως υπάρχει λόγος να είστε προσεκτικοί σχετικά με τα αποτελέσματα. Ωστόσο, αυτή η τελευταία εργασία θα μπορούσε να υπαινίσσεται έναν νέο χώρο της φυσικής που δεν καταλαβαίνουμε ακόμη.
Αναφορά: Aartsen, Μ. G., et αϊ. "Μια αναζήτηση για εκδηλώσεις IceCube προς την κατεύθυνση των υποψηφίων ουδετερότητας ANITA."
