Российские физики определили поток нейтрино, которые образуются при падении космических лучей на поверхность Луны. Изучение спектров лунных нейтрино может предоставить новые методы для исследования Луны. Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.
Нейтрино — это элементарные частицы, которые обладают нейтральным зарядом и очень низкой массой. В космосе нейтрино содержатся в гигантских количествах. На Земле, к примеру, через площадку площадью в 1 см2 проходит примерно 90 млрд этих частиц, испущенных Солнцем, в секунду. При этом нейтрино слабо взаимодействуют с материей. Сигнал от нейтрино, в отличие от электромагнитных волн, практически не содержит помех. Изучение этого сигнала может предоставить новую информацию об источниках нейтрино. Одним из наиболее доступных источников нейтрино является Луна, так как она находится вблизи к Земле.
Физики из ИЯИ РАН и МФТИ изучили спектры лунных нейтрино и численно рассчитали их поток. Когда космические лучи падают на поверхность Луны, образуются мезоны. Они тормозятся на лунном грунте и распадаются на низкоэнергетические нейтрино. Именно их и зафиксировали ученые. При этом они показали, что отношение потоков лунных и атмосферных нейтрино близко к единице, но они имеют разные спектры. Это открытие очень важно, так как сложно различать нейтрино от разных источников. При их обнаружении с помощью специального детектора есть шум от других частиц, которые могут имитировать взаимодействия нейтрино. Тем не менее для детального изучения спектров нейтрино требуется высокое энергетическое и разрешение нейтринных детекторов, чего прогресс пока не добился.
«Несмотря на схожее происхождение лунных и атмосферных нейтрино, своеобразный спектр первых, вызванный по большей части отсутствием атмосферы на Луне, делает потенциально возможным различать между собой нейтрино разного происхождения. Кроме того, при моделировании была обнаружена зависимость спектра лунных нейтрино от плотности реголита, что в дальнейшем может помочь в изучении свойств лунного грунта», — объяснил научный сотрудник ИЯИ РАН и МФТИ Сергей Демидов.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
