Ученые в Китае строят самый большой в мире детектор «призрачных частиц» глубоко в океане, сообщает LiveScience. Тропический глубоководный нейтринный телескоп (Tropical Deep-sea Neutrino Telescope, TRIDENT) будет закреплен на морском дне западной части Тихого океана и будет сканировать редкие вспышки света, создаваемые неуловимыми частицами — нейтрино.
Нейтрино повсюду. Они уступают только фотонам как самые распространенные субатомные частицы во Вселенной и производятся в ядерном огне звезд, в огромных взрывах сверхновых, в космических лучах и радиоактивном распаде, а также в ускорителях частиц и ядерных реакторах на Земле.
Каждую секунду около 100 миллиардов нейтрино проходят через каждый квадратный сантиметр нашего тела. Но из-за отсутствия электрического заряда и почти нулевой массы нейтрино почти не взаимодействуют с другими типами материи. Поэтому их крайне сложно обнаружить.
Впервые их зафиксировали вылетающими из ядерного реактора в 1956 году. В ходе экспериментов по поиску нейтрино было обнаружено постоянное присутствие частиц, испускаемых Солнцем. Однако эти потоки заглушают более редкие нейтрино, образующиеся при воздействии космических лучей на атмосферу Земли, природа которых остается загадкой.
Нейтрино беспрепятственно проходят через большую часть материи, включая нашу планету, но иногда они взаимодействуют с молекулами воды. Проходя через воду или лед, нейтрино иногда создают побочные продукты — частицы под названием мюоны, которые испускают вспышки света. Изучая закономерности, которые создают эти вспышки, ученые могут восстановить энергию, а иногда и источники нейтрино.
Чтобы увеличить вероятность обнаружения частиц-призраков, детекторы должны находиться под большим количеством воды или льда.
Гигантский детектор Китая установят на глубине 3500 метров. Он будет состоять из более чем 24 000 оптических датчиков, закрепленных на 1211 струнах длиной 700 метров каждая, которые будут подпрыгивать вверх от точки крепления на морском дне.
Детектор будет иметь форму мозаики Пенроуза и диаметр в 4 километра. Устройство будет сканировать нейтрино на области площадью 7,5 кубических километра. Для сравнения — самый крупный в мире детектор нейтрино IceCube, расположенный в Антарктиде на Южнополярной станции Амундсен-Скотт, имеет область мониторинга всего 1 кубический километр. TRIDENT обладает повышенной чувствительностью и с большей вероятностью обнаружит нейтрино.
Используя Землю в качестве щита, TRIDENT будет обнаруживать нейтрино, проникающие с противоположной стороны планеты. Поскольку TRIDENT находится недалеко от экватора, он может принимать нейтрино, приходящие со всех направлений вместе с вращением Земли. Это позволит наблюдать все небо без каких-либо слепых пятен.
Ученые говорят, что пилотный проект начнется в 2026 году, а полноценный детектор заработает в 2030 году.
Ранее в Китае обнаружили ценный редкоземельный элемент. Находку высоко оценили за сверхпроводящие свойства.
