Hoci neutrína sú záhadné častice, sú pozoruhodne bežné. Každú sekundu prechádzajú cez vaše telo miliardy neutrín. Neutrína však zriedka interagujú s bežnou hmotou, takže ich odhalenie je veľkou technickou výzvou. Aj keď ich zistíme, výsledky nie vždy dávajú zmysel. Napríklad nedávno sme zistili neutrína, ktoré majú toľko energie, že nemáme tušenie, ako sú vytvorené.
Detektor neutrínu je zvyčajne veľká komora naplnená čistou vodou alebo ľadom. V tejto komore sú veľmi citlivé detektory. Neutrína nie sú priamo pozorované. Namiesto toho neutrínový detektor čaká, až sa neutríno vyrazí do atómu. Ak tak urobí, môže vytvárať nabité leptóny, napríklad elektrón, mión alebo tauón. Tieto nabité častice môžu tiež produkovať svetlo. Takže detekciou svetla alebo leptónov vieme, že neutrino interagovalo s detektorom.
Väčšina neutrín, ktoré zistíme, sú solárne neutrína, ktoré sa vyrábajú jadrovou fúziou v jadre Slnka. Neutrína však produkujú aj veci, ako sú supernovy a výbuchy gama žiarenia. Na ich zistenie bolo vynaložené veľké úsilie extra-solar neutrína.
Jedným z najlepších neutrínových detektorov je observatórium IceCube Neutrino v Antarktíde. Antarktída je skvelým miestom pre neutrínové observatórium, pretože jeho hrubá vrstva ľadu absorbuje najrôznejšie rozptýlené častice, ako sú kozmické lúče a gama lúče, ktoré môžu prekaziť vaše citlivé detektory. Po pochovaní observatória na ľade si môžeme byť istí, že udalosti, ktoré zistíme, pochádzajú z neutrín. Observatórium IceCube niekoľkokrát zistilo extra solárne neutrína.
V Antarktíde je však ďalšie neutrínové observatórium a deteguje neutrína veľmi odlišným spôsobom. Známy ako antarktická impulzívna prechodná anténa alebo ANITA, je to citlivý rádiový detektor, ktorý je namontovaný na balóne. ANITA je rádiový detektor, pretože keď sa neutrína s vysokou energiou zrážajú s antarktickým ľadom, môžu vytvárať rádiové svetlo. Tieto neutrína sú stokrát výkonnejšie ako tie, ktoré zistila IceCube.
Kedy ANITA detekoval tieto vysokoenergetické neutrína, spôsobilo trochu rozruch, pretože sa zdalo, že pochádzajú z prechádzania neutrínami skrz pred zasiahnutím antarktického ľadu. To by ste očakávali, keby nejaká silná astrofyzikálna udalosť vytvorila prúd neutrín v smere Zeme. Ale v takom prípade by tieto neutrína vyvolali aj udalosti, ktoré by mohla IceCube zistiť.
Spolupráca IceCube teda hľadala detekčné udalosti, ktoré sa vyskytli v rovnakom čase ako ANITA detekcia. Nenašli žiadny dôkaz o korelovaných udalostiach, čo znamená, že to nie je kvôli nejakej silnej neutrínovej udalosti vo svetelných rokoch. Je to zvláštne, pretože to ponecháva dve možnosti: buď ANITA poskytli nepravdivé pozitíva v dôsledku určitej chyby v návrhu, alebo tieto neutrínové udalosti sú spôsobené procesom, ktorý leží mimo štandardného modelu. V štandardnom modeli časticovej fyziky neexistuje spôsob, ako produkovať neutrína s takou vysokou energiou.
Toto je len malý súbor udalostí, takže existuje dôvod na opatrnosť v súvislosti s výsledkami. Táto najnovšia práca by však mohla naznačovať novú oblasť fyziky, ktorej zatiaľ nerozumieme.
referencie: Aartsen, M.G., a kol. "Hľadanie udalostí IceCube smerom k neutrálnym kandidátom ANITA."
