宇宙の深さからのドラマの預言者？望遠鏡は記録的な粒子をスナップしました

地中海の表面の奥深くに、宇宙からの前例のない訪問者の痕跡が現れました。それが非常に多くのエネルギーを運んだ唯一の粒子であり、それが技術的に可能であれば、あなたが文字通りあなた自身のためにそれを感じることはありませんでした。この発見は、遠い宇宙のオブジェクトを調査するための広範な深海観測所の存在のまさに始まりに行われました。そして、それは天文学者と物理学者に宇宙の隠された角を見る機会を開きます。彼らはどこにでもあります！ 遠い宇宙からの珍しいゲストは、ニュートリノの1つでした。これは基本的な粒子の数十の1つですが、周囲についての気にはほとんどないことの中で、それは例外的です。それらはほとんど物理的な力に影響しません。彼らは電荷を持っていません、彼らは非常に、非常に低い重量しか持っていないので、地方の重力は事実上効果がありません。大きな問題がなければ、オブジェクトはより多くの素材を通過することができます。たとえば、星の内部に起因する光粒子、すなわち光粒子は、星の表面にゆっくりと「急いで」数百年または数千年になっています。星にも発生するニュートリノは、星を困難なく通り抜け、発祥の地を光の速度で残します。私たちの体や私たち全員でさえ、私たちや私たちの近くの環境にわずかな影響を与えることなく、実質的に絶えずニュートリノを通過しています。まるでそれが私たちに直接隣接する平行宇宙に存在していたかのように、ほとんど何もすることはありません。しかし、ほぼだけです。私たちは実際にニュートリノを使用することはできませんが、それらは何かに良いです - それらはほとんどどこにでも到達します。宇宙には、私たちが見えない興味深い場所がいっぱいです。例は大きなブラックホールです。同時に、これらの極端な領域は、実験室や最強の条件を備えた興味深い自然研究所を表しています。私たちはそれらにリモートにアプローチすることさえできません。そのような場所からは、最大の加速器の粒子よりも多くのエネルギーを運ぶ粒子があります。したがって、そのような場所から到着する粒子またはその他の信号は、そのような極端な条件下で物理学がどのように見えるかについての適切な情報源になります。違いは、私たちの理論が不正確であるか、少なくとも不十分であるかを示すのに役立ちます。しかし、それらを調べる方法は？光子は、多くのアクティブなオブジェクトである質量を停止し、荷電粒子は電磁界をパスから簡単に迂回させます。時々彼らは最終的に私たちのところに飛んでいたが、彼らは何度も方向を変えたかもしれないので、それがどこから来たのかわからない。そのため、他の「窓」を探す必要があります。そして、可能な「記者」の1つはニュートリナです。すでに述べたように、それは何かを止めず、私たちのスペースの環境の最も利用可能な領域に関する情報を私たちのところに来ることができます。として「ニュートリノ天文学」のアイデアには、間違いなく自分自身を見つけた弱点があります。ニュートリノはキャッチするのが難しいです。これらの粒子に影響を与える唯一の物理的な力は、非常に覆われた弱い相互作用です。ただし、基本的にはニュートリノが他の粒子を直接「ヒット」する場合にのみ、非常に短い距離に影響します。しかし、これは非常にまれです。なぜなら、私たちの通常の観点からでも、「固体」質量はほとんど空の空間にすぎないからです。それにもかかわらず、ニュートリノス検出器が存在します。ただし、他の粒子と同様に、測定された粒子自体を捕獲するのではなく、正常な物質によるニュートリンの結果を捕らえます。記録しやすい他の粒子によって作成できます。その後、それらの種類、エネルギー、およびその他のパラメーターを測定できます。粒子の種類に応じて、「母体」粒子のタイプと、総エネルギーを含むその他のデータを決定できます。ニュートリノは、同様の降水の特性のためにほとんど産生しません。通常の環境では、検出器は他の粒子の衝突の痕跡をキャプチャする可能性が高く、「ニュートリノ」はノイズで消えます。時々それは大きな問題ではありません。ニュートリナの痕跡は、膨大な量を生産する原子炉の近くで1956年に最初に捕獲されました。多くの降水もあります。宇宙の他の方法では利用できない角の非常にまれなニュートリノは異なるに違いありません。すでに50年目と60年目の変わり目に、ソビエトの物理学者であるモイセジ・マルコフは、そのようなオブジェクトからニュートリンを狩るのに適した検出器を構築することを提案しました。彼によると、彼らは深海または湖に置かれるべきです。深海は、降水量が中性衝突を覆い隠すノイズを作成する大部分の粒子を止める必要があります。さらに、衝突で粒子が引き起こした光はよく広がっています。それは人間には弱すぎますが、十分に敏感な電子機器のためではありません。水泳を終えますすべての天体物理学的ニュートリノ検出器の基礎は、実際には、非常に暗いが透明な環境のどこかに、弱い光の閃光の小さな検出器です。したがって、ロシアは数年前に同様の検出器を稼働させ始めました バイカル湖で。おそらく、大きなニュートリン検出器がある最もエキゾチックな場所は、南極近くの氷河です。約1.5〜2.5キロメートルの表面下の深さで、アメリカのIceCube検出器は透明な南極の氷にあります。ポールで基地を運営する米軍の物流力に頼ることができない他の国の物理学者は、他の場所を見つけなければなりません。このように、ヨーロッパの専門家は、最も深い海、すなわち地中海に手を伸ばしました。フランスのツーロンの近くで、アンタレスと呼ばれる検出器が働いた2022年まで。同時に、KM3Netと呼ばれる後継者の構築は、Km3Netと呼ばれるデバイスである後継者の構築にすでに取り組んでいました（Km3Netと呼ばれるデバイス）ウィキペディアでの彼の詳細）。名前の適合性は間違いなく議論することができます。その論理は間違いなくすぐに明らかになります。それは立方体キロメートルの「ネット」（ネット）、すなわちkm3です。フルネームは、KM3サイズのニュートリノ望遠鏡です。1人のチェコ人を含む多くのさまざまな機関の何百人もの専門家が、準備と建設そのものに関与しています。私たちの国は、チェコ共和国、スロバキア、イギリスの科学者がいるチームとともに、CTUの技術実験物理学研究所によって代表されています。底のビーズ専門家がまとめた「望遠鏡」は、望遠鏡のようには見えません。選択したスペースにある多くの小さくて非常に敏感な検出器で構成されています。たとえば、ヨーロッパの検出器の場合、地中海の底にある場合、地表から約3.5キロメートル下にあります（場所は2つ、もう1つは深さ2.5キロメートルですが、これはそれほど重要ではありません）。目的は、1つのフラッシュがいくつかの検出器をキャプチャする3次元ネットワークを作成することです。その結果、広がる強度と方向、したがってそれを引き起こした粒子の経路を決定することが可能です。個々の検出器は、海の底に取り付けられた長いケーブルにねじられた真珠のようなものです。それらは、致命的な検出器を近くに近づけるべきではないため、大きな間隔でまばらにねじられています - 結局、急速に移動する粒子が測定されます。foto：km3net（coce by-nc 4.0）KM3NET望遠鏡の「ネット」は海底ではどのように見え、1つの要素の詳細はフォトデッテクターを使用していますかこのようなデバイスは、構築するだけでなく、興味深い信頼性の高いデータを取得するのが難しいと想像できます。そのような深さでさえ、望ましくない光源があります：たとえば、光は一部の生物を生成します。さらに、このような深さでさえ、空間放射粒子（ニュートリノではなく、プロトンまたはヘリウムコア）などのニュートリノ以外の粒子の衝撃によって引き起こされるフラッシュがあります。したがって、ニュートリン検出器は、惑星の反対側の空を見て（または主に）見ています。地面は非常に大きなフィルターであり、ニュートリノを除くほぼすべてのタイプの粒子を止めます。レコードマン！ニュートリナ自体はそれほど「興味深い」ものではありません - あまり多くの情報はありません。しかし、私たちは彼らがどれだけのエネルギーを持っているか、そして彼らがどのようなタイプであるかを間接的に測定することができます - それらは3つありますが、それらの間の違いは私たちとは無関係です。しかし、少なくともいくつかの信号は誰よりも優れています。一部のオブジェクトがニュートリノで1つまたはエネルギーを使用して到着するという事実により、少なくともフレームワークがその場所にある条件（温度、重力）ができることを見つけることができます。たとえば、IceCubeはすでに、最大の地上アクセラレータLHCの100倍のエネルギー、つまりPometelectronvoltのエネルギーよりも100倍高いエネルギーでいくつかのニュートリンを捕獲することができました。いくつかの起源 なんとか追跡しました 遠くの大きな銀河のコア、またはその中心の巨大なブラックホールに。しかし、地中海の下の検出器は、なんとか記録を安全に破ることができました。すでに2023年に、水と操作中の計画された検出器の10分の1がなかった時期に、彼は200を超えるHAZのエネルギーからエネルギーの粒子を捕らえました、と職場のチームは、 Nature Magazineから発行。エネルギーはいくらですか？チームメンバーの1人である記者会見で、オランダの物理学者Aart Hejboerは、簡単に想像できる比較を提供しました。それは（地方重力で）約1メートルのPing -Pongボールに似ています。ボールとしてのトリリアード（10兆）の粒子の唯一の場所のみが、実質的に無形のニュートリノに集中しています。もちろん、物理学者は100％を確信することはできません。彼らは、別の粒子とのニュートリン衝突の可能性のある痕跡のみを捕らえただけで、説明したように測定しませんでした。しかし、結果は非常に信じられないほどであったため、結果は複数のコントロールを受けており、誰もまだより良い説明を提供していません。残念ながら、粒子の出来事と起源についてこれ以上言うことはできません。検出器は測定時に不完全であったため、粒子の到着方向は正確に決定できませんでした。だから、それが私たちにどこに来たのか、それがどのように発生したかはわかりません。天文学者は、超新星の爆発やブラックホールが星を吸収する瞬間など、おそらく非常に「劇的な」出来事である可能性があると推定しています。その残響を観察する必要があります。将来、KM3NETには、約20秒以内に類似の粒子の到着について天文学者に迅速に警告するシステムを装備し、特定の方向に他の望遠鏡にすばやく向かうことができます。しかし、せいぜいそのような結果を待たなければなりません。実行中の粒子の方向を正確に決定するシステムは、今年中に設置する必要があります。その後、望遠鏡全体を約5年以内に行う必要があります。 Science Magazineをプレゼント。これまでのところ、約16％です。 #宇宙の深さからのドラマの預言者望遠鏡は記録的な粒子をスナップしました