Oamenii de știință din ordinea ipotezei de lucru au anunțat o observație uimitoare, care a fost făcută cu ajutorul detectorului de neutrini "SuperKamiokande". Analiza informațiilor colectate în ultimii 18 ani arată că neutrinii produsi ca rezultat al reacțiilor nucleare din centrul Soarelui își schimbă caracteristica, ajungând la partea neclară a Pământului.
Neutrinii sunt fantomele lumii cuantice care nu au o încărcătură electrică. Masa lor este extrem de mică și se mișcă la viteza luminii. Neutrinii interacționează atât de slab cu materia încât pot trece printr-o întreagă planetă de la o margine la alta, fără a se ciocni cu nimic. Ele sunt capabile doar de interacțiunea nucleară slabă.
Deși se pare că astfel de trăsături ale particulei fac imposibilă urmărirea, fizicienii au dezvoltat mijloace pentru înregistrarea coliziunilor directe ale neutrinului invizibil cu materia terestră.
În cazul detectorului SuperKamiokande, o mină imensă, situată sub un munte de 300 de kilometri de Tokyo, a fost umplută cu 50.000 de tone de apă ultrapură și mii de detectoare au fost plasate pe pereții minei. Ocazional, când se produce o coliziune directă a unui neutrino și a unei molecule de apă, se formează un electron sau un muon de energie înaltă. Ca urmare a coliziunilor cu particule, apare efectul Vavilov-Cherenkov. Este această scurtă bliț de radiație electromagnetică fixată de senzori. Dacă există o capacitate suficient de mare cu apă, este probabil probabil ca numărul coliziunilor înregistrate să fie suficient pentru a crea un fel de "telescop neutrin" (deși, din punct de vedere tehnic, acesta nu va fi în mare măsură un telescop, ci un detector de particule). În ciuda faptului că în univers aceste particule neutre sunt abundente, în regiunea cosmosului principala sursă de neutrinos este soarele.
Există trei tipuri diferite de neutrini care diferă în proprietățile lor: electron, tau și mion. Datorită bizarității lumii cuantice, neutrinii pot oscila, trecând de la un tip la altul. Natura unei astfel de oscilații de zeci de ani a făcut obiectul a numeroase studii în domeniul fizicii nucleare.
Cel mai surprinzător aspect al aromei neutrinilor este că "SuperKamiokande" este capabil să capteze numai neutrinii electronici. Pentru o lungă perioadă de timp, a rămas un mister de ce există mult mai puține neutrinuri solare în câmpul de vedere al detectorului decât prezice modelul științific. Se pare că neutrinii cu electroni (prezența dispozitivelor care se pot înregistra) pe calea lor prin spațiul interplanetar oscilează în neutrinii muon și tau (care nu pot fi detectați), ceea ce explică discrepanțele în cifre.
Oamenii de știință spun că aproximativ jumătate din neutrinii de electroni, a căror energie este de 2 MeV și mai puțin, își schimbă particularitățile fără a ajunge pe Pământ. Supra-energiile neutrinos oscilează și mai des. Tendința este că cu cât este mai mare energia neutrinică, cu atât este mai puțin probabil ca particula să fie detectată. Un astfel de comportament ciudat al neutrinului se numește efectul "Mikheev-Smirnov-Wolfenstein". Acesta a fost descoperit în 1986 de către fizicienii sovietici Stanislav Mikheev și Alexei Smirnov, care au efectuat cercetări bazate pe lucrările teoreticianului american Lincoln Wolfenstein din 1978. Efectul MRV sugerează, de asemenea, că oscilațiile apar în direcția opusă. Când neutronii mion și tau se mișcă prin planeta noastră, ei pot interacționa cu electronii în compoziția materiei pământului dens. Ca rezultat, neutrinii pot reveni la tip electronic. Și se pare că detectorul "SuperKamiokande" a reușit să repare acest efect în acțiune.
După analizarea tuturor datelor colectate în timpul celor 18 ani de observații, fizicienii au observat că în timpul nopții numărul de neutrini detectați a crescut cu 3,2%. Când partea Pământului în care este localizată detectorul nu este iluminată de soare, particulele trebuie să treacă prin planetă înainte de a intra în câmpul de vedere. În după-amiaza, neutrini solare ajung la detector imediat după ce acoperă o anumită distanță în spațiu (și 10-15 km din atmosferă). Totul indică faptul că atunci când trecem prin planeta noastră, muon și tau neutrinos sunt afectate de efectul MW.
Cu toate acestea, cercetatorii insista sa nu faca declaratii prea tare. Semnificația statistică a unor astfel de concluzii nu le permite să le numim o descoperire și nici nu dau motive să le considerăm dovada ulterioară că efectele MW sunt supuse efectului neutrin. Semnificația statistică a rezultatelor cercetării este de 2.7σ - adică, ele sunt de interes comunității științifice, dar nu pot fi considerate o descoperire. Se poate vorbi despre descoperire doar atunci când indicatorul semnificației statistice ajunge la 5σ. Se pare că pentru a obține un astfel de coeficient, avem nevoie de un detector mai mare. Din fericire, construcția "HyperKamiokande" este deja planificată, care poate chiar să utilizeze schimbări în mirosurile de neutrino pentru a măsura densitatea de rocă.
Detectorul de neutrini "HyperKamiokande" va fi de 25 de ori mai mare decât "SuperKamiokande", ceea ce ne va permite să obținem mult mai multe date ", a spus David Wark, analist la Universitatea Oxford (care nu a participat la acest studiu). "Nu sunt sigur că dimensiunea sa va fi suficientă pentru a măsura densitatea diferitelor straturi ale Pământului cu o precizie de interes pentru știință, dar în orice caz vom lucra în această direcție".
