Огромный нейтрино-телескоп IceCube, располагающийся в толще антарктических льдов близ Южного полюса, обнаружил 28 случаев прохождения крайне высокоэнергетических неуловимых частиц нейтрино, которые могли быть рождены только в глубинах космоса. Большинство «пойманных» частиц нейтрино имели энергию порядка 30 ТэВ, но две из них имели энергию, превышающую 1 ПэВ (ПетаЭлектронВольт), что в тысячи раз превышает энергетический уровень самых высокоэнергетических нейтрино, искусственно производимых в недрах самых мощнейших ускорителей частиц.

Обсерватория IceCube состоит из 5 тысяч цифровых оптических датчиков, связанных меду собой и с главным компьютером, равномерно распределенных в объеме одного кубического километра льда неподалеку от Южного полюса нашей планеты. Эти чувствительнейшие фотодатчики улавливают слабые вспышки синего света, возникающие, когда нейтрино сталкивается с молекулой воды, из которых и состоит весь лед.

По силе вспышки, по направлению распространения фотонов света и по другим явлениям можно судить о некоторых характеристиках загадочных частиц нейтрино, которые нельзя измерить никакими другими доступными способами.

Нейтрино-обсерватория IceCube находится во введении международного сообщества, которое возглавляет центр Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center (WIPAC) университета Висконсина-Мадисона (University of Wisconsin-Madison).

А об обнаружении и идентификации космических нейтрино было объявлено на симпозиуме IceCube Particle Astrophysics Symposium, который состоялся 14 мая 2013 года.

«Впервые в истории науки мы увидели частицы нейтрино с настолько высокой энергией, что они просто не могут иметь искусственное происхождение или быть рождены в результате любых процессов, происходящих на Земле» – рассказывает Фрэнсис Хэлзен (Francis Halzen), один из руководителей программы IceCube.

Поскольку частицы нейтрино крайне редко взаимодействуют с материей и не подвержены воздействию сил гравитации, они могут нести с собой неискаженную информацию о самых высокоэнергетических явлениях и событиях, произошедших в самых дальних уголках Вселенной.

Информация, переносимая частицами нейтрино, может стать тем, что откроет совершенно новую область астрономии, которая позволит людям проникнуть глубже в тайны космоса и Вселенной. Для этого людям надо только научиться получать и пользоваться этой информацией.

Несмотря на то, что через Землю в секунду проходят миллиарды частиц нейтрино, большая часть из них рождается в атмосфере нашей планеты или на Солнце, имея при этом достаточно низкий энергетический уровень. Намного более редкий вид высокоэнергетических нейтрино может появиться только в результате некоторых космических событий и явлений, в которых задействованы огромные количества энергии, такие как гамма-вспышки, черные дыры, процессы рождения новых звезд. Во время таких событий и явлений создаются потоки мощнейших космических лучей, содержащих и нейтрино, энергия которых может достигать уровня тысяч ПэВ. Именно обнаружение таких нейтрино, рожденных в глубинах космоса, и создавалась обсерватория IceCube.

«Свойства высокоэнергетических нейтрино отличаются от свойств нейтрино, рожденных в атмосфере Земли или в искусственных источниках. Но эти свойства почти точно совпадают с теми свойствами, которые должны в теории обладать нейтрино, прибывшие от мощнейшего источника астрофизической природы».

К сожалению, по 28 случаям регистрации высокоэнергетических нейтрино невозможно определить, даже приблизительно, источники их происхождения.

Но ученые, работающие в рамках программы IceCube, надеются на то, что дальнейшие усовершенствования оборудования обсерватории и накапливаемые ими статистические данные позволят им это сделать в будущем.