Как уловить неуловимое
Огромный резервуар с жидкостью, скрытый под толщей Апеннинских гор, сумел впервые зарегистрировать низкоэнергетические нейтрино, испускаемые ядром Солнца.

Облака в пролете

Термоядерный синтез происходит в ядре Солнца – там, где температура и давление максимальны. Физикам крайне затруднительно исследовать этот процесс: фотонам, образующимся в центре звезды, требуются многие тысячи лет, чтобы достигнуть ее поверхности и устремиться прочь. Кроме фотонов в процессе термоядерной реакции образуются еще и нейтрино – особый вид частиц, практически не взаимодействующий с другими частицами. Они проходят через всю толщу звезды практически беспрепятственно и достигают Земли через каких-то 8 с небольшим минут – проблема заключается в том, что их невероятно трудно детектировать.

Теплый полюс Нептуна

С этой задачей успешно справился детектор Borexino – самый большой детектор нейтрино в мире, расположенный в 200 км от Рима, в тоннеле под одноименной горой. Детектор представляет собой 300-тонный резервуар, наполненный специальным полимером – псевдокумолом (триметил-бензолом), в который добавлено некоторое количество флюоресцирующих присадок. Нейтрино, проходящие через детектор, изредка взаимодействуют с ядрами атомов полимера, вызывая короткие световые вспышки. Эти вспышки улавливают многочисленные фотодетекторы, распределенные по всей сфере резервуара. Окружающая детектор скальная порода защищает его от других частиц, способных вызывать срабатывание фотодетекторов: в отличие от нейтрино, они вполне эффективно задерживаются в ее толще.

Ближе к Солнцу

Солнечные нейтрино были обнаружены еще в 1960-х годах XX в., когда удалось засечь более активные высокоэнергетические нейтрино. Однако реакции, в ходе которых образуются подобные частицы, не считаются особенно «важными» – на их долю приходится не более 0,01% от всей энергии, генерируемой Солнцем. Низкоэнергетические нейтрино удалось засечь в 1980-х, однако тогда чувствительность детекторов была недостаточна для того, чтобы точно определять их энергию.

Дыры в Марсе

Детектор Borexino уверенно обнаруживает нейтрино с энергией в 862 тысячи электрон-вольт. Подобные частицы образуются в ходе термоядерной реакции с участием радиоактивного изотопа бериллия-7. На долю реакций этого типа приходится порядка 12% всех солнечных нейтрино.

Как увидеть нанотрубки

Согласно сделанным ранее расчетам, Borexino должен детектировать в среднем около 49 низкоэнергетических нейтрино в день. Прогноз оказался верен, и это говорит о том, что общепринятые представления о физике Солнца в целом соответствуют действительности. «47 плюс-минус 14 нейтрино в день, которые мы имеем, прекрасно соотносятся с так называемой Стандартной Солнечной Моделью» - говорит физик Джианпаоло Беллини (Gianpaolo Bellini).

Планетарный паноптикум

Подробно и популярно об элементарных частицах – в том числе и различных нейтрино – можно прочесть в статье « Атомы и пустота».

Нанокино

По сообщению ScienceNOW

Ударная астрономия

Комета разгорячилась