НЕЙТРИННАЯ АСТРОНОМИЯ

НЕЙТРИННАЯ АСТРОНОМИЯ изучает космические объекты по приходящему от них потоку элементарных частиц нейтрино. Это субатомные частицы с очень малой, возможно, нулевой массой. Поскольку нейтрино крайне слабо взаимодействует с веществом и поэтому легко проникает сквозь огромную массу (например, свободно проходит сквозь Землю), зарегистрировать его невероятно сложно. Однако эта частица очень важна для астрофизики, ибо, рождаясь в ходе ядерных реакций, она несет уникальную информацию о физических процессах в недрах звезд, которую другим путем не получить. См. также ЧАСТИЦЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ; НУКЛЕОСИНТЕЗ.

До сих пор нейтрино было надежно зарегистрировано только от ближайшей нормальной звезды – Солнца, в ядре которого нейтрино рождается в ходе различных реакций термоядерного синтеза и сопровождающих их реакций радиоактивного распада. Практически все образовавшиеся нейтрино покидают Солнце; небольшая их часть попадает на Землю. Большинство из них проходит сквозь Землю без каких-либо последствий, но некоторые все же вступают в ядерные реакции, регистрируя продукты которых, можно судить о потоке солнечных нейтрино. См. также ЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ.

Существование частицы нейтрино было предсказано австрийским физиком В.Паули в 1930. В 1956 американские физики Ф.Райнес и К.Кован обнаружили нейтрино в эксперименте на ядерным реакторе. Солнечное нейтрино было зарегистрировано в 1970-х годах Р.Девисом с коллегами из Брукхейвенской национальной лаборатории (США). Чтобы все прочие типы частиц и излучений не мешали эксперименту, он проводился под землей, в бывшей золоторудной шахте в шт. Южная Дакота, на глубине 1,5 км. Там поместили цистерну объемом 1,5 млн. л, наполненную чистым жидким тетрахлорэтиленом C₂Cl₄. Нейтрино взаимодействует с ядрами хлора-37, которых очень много в этой жидкости, превращая их в ядра аргона-37. После нескольких недель экспозиции из резервуара выделяются ядра аргона и по их количеству определяется поток нейтрино.

Оказалось, что поток нейтрино от Солнца втрое ниже предсказанного на основании теории ядерных реакций. Было много попыток объяснить это расхождение: пытались исправить модель внутреннего строения Солнца, изменить физические константы, описывающие взаимодействие нейтрино с другими частицами, и даже предположить, что нейтрино имеет массу. Пока эта проблема не решена. См. также ДЕТЕКТОРЫ ЧАСТИЦ; СОЛНЦЕ.

Другим астрономическим источником нейтрино служат взрывы сверхновых звезд. Во время вспышки Сверхновой 1987А в соседней галактике Большое Магелланово Облако подземные детекторы нейтрино в лабораториях разных стран зарегистрировали короткий импульс потока нейтрино. Предполагается также, что источником нейтрино могут служить активные ядра галактик, черные дыры и аннигиляция вещества с антивеществом (если оно есть во Вселенной).