Астрономия для школьников
Адрес статьи: http://astro.uni-altai.ru/pub/article.html?id=113
Дата: 21-07-2019 Время: 16:40

Разгадана одна из самых таинственных загадок Вселенной

      Hаша Вселенная никогда не начнет сжиматься, она будет расширяться и расширяться, пока звезды не исчезнут и мир не превратится в гигантское облако сильно разреженного газа. В последнем номере главного физического журнала "Physical Review Letters" опубликована статья, ставящая окончательную точку в загадке, над разрешением которой физики всего мира бились около тридцати лет.
      Международная команда, включающая в себя около ста ученых из США, Канады и Великобритании, разобралась, наконец, куда деваются солнечные нейтрино по пути к Земле, сколько они весят и что из этого всего следует.
      Hейтрино иногда называют частицей-призраком, поскольку, как долго считалось, она вообще не имеет массы. Ее очень трудно зарегистрировать, она пронизывает Землю, словно это не Земля, а вакуум; лишь редко-редко, при очень большом "везении", она вступает во взаимодействие с каким-нибудь нейтроном и это взаимодействие можно зафиксировать. Когда первые нейтринные детекторы, помещенные глубоко под земной поверхностью, чтобы отсечь "шум" от остальных космических гостей, стали в начале семидесятых считать нейтрино, зарождающиеся во время термоядерных реакций, идущих в центре Солнца, то выяснилась удивительная вещь - этих нейтрино оказалось намного меньше, чем предсказывает теория. Физикам предстояло выбрать одно из двух объяснений - либо мы не понимаем процессов, идущих внутри Солнца, либо солнечные нейтрино куда-то деваются на пути в сто пятьдесят миллионов километров, отделяющих нас от светила.
      Довольно скоро возникло подозрение, что верно второе объяснение. Дело в том, что вообще-то нейтрино бывают трех типов - электронные, мюонные и тау-нейтрино. В недрах Солнца рождаются электронные нейтрино. Из всех трех видов они намного чаще вступают в реакцию с нейтронами - остальных двух первые нейтринные детекторы практически не видели. Возникла гипотеза, что по пути от Солнца электронные нейтрино меняют свой "аромат" (квантовая характеристика, по которой три вида нейтрино отличаются друг от друга) и превращаются в тау- или мюонные.
      Hо для такого превращения необходимо было, чтобы нейтрино имело умопомрачительно маленькую, почти незаметную, но все-таки массу. И все эти годы ученые бились над тем, чтобы эту массу найти. Год назад результаты наблюдений на мощнейшем японском нейтринном детекторе Суперкамиоканде косвенно подтвердили подозрения физиков насчет массивности безмассовой частицы. Сегодня результаты наблюдений на канадском детекторе SNO (Sudbury Neutrino Observatory) и сравнение их с данными других детекторов дали этим подозрениям прямое подтверждение.
      SNO находится на дне двухкилометровой никелевой шахты. Там, в естественной пещере размером с десятиэтажный дом, в акриловом "аквариуме" хранится тысяча тонн тяжелой воды. Примерно раз в час солнечное нейтрино проходит так близко от одного из нейтронов, входящих в состав этой тысячи тонн, что происходит реакция, которая сопровождается еле заметной световой вспышкой; она улавливается специальными детекторами, и потом, по ее параметрам, физики определяют, каким типом нейтрино она вызвана.
      Данные полученные на SNO, показали, что примерно две трети электронных нейтрино по пути от Солнца превращаются частично в мюонные, частично в тау-нейтрино. Вычислена, наконец, и масса частицы-призрака - это параметр необычайной важности как для современных физических теорий, так и для судьбы нашей Вселенной. Оказалось, что все нейтрино Вселенной весят примерно столько же, сколько все видимые звезды вокруг. Это очень мало. Это не решает загадки "темной массы Вселенной", о которой "Пресс-Центр.Ру писал несколько раз, - нейтрино, как выяснилось, восполняют дефицит массы всего на 18 процентов, а где остальное, пока не знает никто. Вдобавок, слишком малая масса у нейтрино приводит к тому, что наша расширяющаяся Вселенная никогда не начнет сжиматься, она будет расширяться и расширяться, пока звезды не исчезнут и мир не превратится в гигантское облако сильно разреженного газа.

Источник информации:

www.PressCenter.ru

Дата публикации:

23 июня 2001 года