Padomju fiziķa 1960. gada ideja un 2026. gada Nobela prēmija fizikā par neitrīno astronomiju
2026. gada Nobela prēmiju fizikā ieguvis beļģu fiziķis Francis Halcens par ieguldījumu IceCube neitrīno observatorijā. Ideju par šādu detektoru dabiskos ūdens vai ledus masīvos 1960. gadā izvirzīja padomju fiziķis Moisejs Markovs.
Nobela prēmija fizikā šogad piešķirta beļģu fiziķim Francisam Halcenam par izšķirošo devumu IceCube neitrīno observatorijas izveidē un augstas enerģijas astrofizikālas izcelsmes neitrīno atklāšanā. Observatorija atrodas dziļi Antarktīdas ledū.
Padomju sakne
Ideju meklēt neitrīno pēdas lielos dabiskos ūdens vai ledus apjomos, nevis tikai laboratorijas detektoros, 1960. gadā konferencē Ročesterā izvirzīja padomju fiziķis un Zinātņu akadēmijas loceklis Moisejs Markovs. Viņš to prezentēja personīgi, un daudzi Rietumu fiziķi, tostarp Halcens, to uzreiz atzina par daudzsološu. PSRS jau 1980. gadu sākumā sāka būvēt līdzīgu neitrīno teleskopu. Tā mūsdienu pēctecis ir Baikāla-GVD observatorija Baikāla ezerā, kas darbojas ūdenī. Tā atrodas otrā puslodē nekā IceCube, un abu datu kopums palīdz precīzāk noteikt daļiņu avotus; ūdenī detektori sasniedz augstāku precizitāti, jo gaisma tur izkliedējas mazāk nekā ledū.
Kas ir neitrīno
Neitrīno sākotnēji bija teorētisks izgudrojums: Volfgangs Pauli to ierosināja, lai glābtu enerģijas nezūdamības likumu radioaktīvās sabrukšanas procesos. Daļiņa piedalās tikai vājajā mijiedarbībā, tāpēc cauri katram cilvēka ķermeņa kvadrātcentimetram sekundē izlido gandrīz 65 miljardi neitrīno, un mēs to nemanām. Iemesls nav daļiņu vieglums, bet gan tas, ka matērija galvenokārt sastāv no tukšas telpas.
Kā darbojas detektors
Neitrīno pats paliek neredzams. Ļoti reti tas sadursmē ar kodolu rada elektronu vai mionu, kas ūdenī vai ledū izstaro Čerenkova starojumu, līdzīgu triecienviļņam. Šādi uzplaiksnījumi, ko novēro arī kodolreaktoru ūdenī, ir tas, ko reģistrē IceCube un Baikal-GVD. Lielākā problēma ir fona troksnis no citiem avotiem, galvenokārt Saules.
Jauns logs uz kosmosu
Vislielākā interese ir par neitrīno, kas radušies ārpus Saules sistēmas vai galaktikas un kam ir ārkārtīgi augsta enerģija. Tādu enerģiju uz Zemes nevar iegūt, bet to var radīt pārnovu paliekas un kvazāru centri. Nesen KM3NeT Vidusjūrā reģistrēja neitrīno ar 120 petaelektronvoltu enerģiju. Neitrīno astronomija kļuvusi par trešo novērojumu „logu” līdzās gaismai un gravitācijas viļņiem, un Nobela komiteja šogad novērtēja tieši tā atvēršanu.
