Постійно проходять через ваше тіло: фізики знайшли нове джерело загадкових нейтрино

Дослідження опубліковано опублікована в журналі Physical Review Letters, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Спіральна галактика М77 - це галактика з активним ядром, тобто в її центрі міститься надмасивна чорна діра, яка активно поглинає навколишню матерію і випускає потужні струмені випромінювання і частинок у космос. Ця галактика розташована на відстані 47 млн світлових років від нас. Один світловий рік — це приблизно 9,5 трильйонів кілометрів. Через те, що ядро галактики є активним, воно дуже яскраве, адже матеріал, що оточує чорну діру, випускає дуже потужне світло. Діаметр галактики М77 становить приблизно 85 000 світлових років, що на 15 000 світлових років менше, ніж у нашої галактики Чумацький Шлях.

Нейтрино - це фундаментальні частинки, які не мають електричного заряду, мають дуже малу масу і переміщуються майже зі швидкістю світла. Нейтрино надзвичайно рідко взаємодіють з матерією, а тому їх дуже складно виявити. Тому нейтрино отримали прізвисько примарні частинки. Вони постійно проходять через нашу планету і щосекунди потік трильйонів нейтрино проходить через ваше тіло, і ви цього не усвідомлюєте.

Детектори нейтринної обсерваторії IceCube в Антарктиді можуть зафіксувати випадкову взаємодію нейтрино з матерією, що допомагає зрозуміти, звідки беруться ці невловимі частинки. Не маючи електричного заряду нейтрино переміщаються по прямій лінії від свого джерела.

У таких галактиках, як М77, нейтрино створюються в активному ядрі. Під час взаємодії протонів в атомах водню і світла виробляються нейтрино і гамма-випромінювання. Але дивина галактики М77 полягає в тому, що рівень гамма-випромінювання набагато нижчий порівняно з рівнем викиду нейтрино.

Фізики вважають, що гелій також може прискорюватися в струмені надмасивної чорної діри, і коли він стикається з частинками світла, фотонами, то протони і нейтрони в атомі гелію можуть розділитися. Вільні нейтрони є нестабільними і розпадаються, але при цьому відбувається викид нейтрино без сильного гамма-випромінювання, припускають учені. Якщо це дійсно так, то існують абсолютно нові екстремальні умови в оточенні надмасивних чорних дір.

За словами фізиків, двома найпоширенішими хімічними елементами у Всесвіті є водень і гелій. Ядро атома водню складається тільки з протона і якщо він стикається з фотонами, то виробляє як нейтрино, так і сильне гамма-випромінювання. В атома гелію є два протони й один нейтрон. Нейтрони можуть створювати нейтрино без утворення гамма-випромінювання. Тому вчені вважають, що джерелом нейтрино з галактики М77 є саме гелій, а не водень.

Як уже писав Фокус, фізики вперше безпосередньо виміряли розмір нейтрино, частинки, яка є другою за поширеністю у Всесвіті після фотона.

Також Фокус писав про те, що мрія алхіміків здійснилася, адже фізики перетворили свинець на золото. Вчені використовували детектор ALICE на Великому адронному колайдері, щоб виявити перетворення атомів свинцю на атоми золота в найпотужнішому прискорювачі частинок у світі.