Впервые в научном эксперименте была измерена способность нашей планеты поглощать нейтрино – частицы размерами меньше атома, которые движутся в пространстве со скоростями, близкими к скорости света, и ежесекундно проходят триллионами сквозь наши тела. В этом эксперименте был использован детектор IceCube, представляющий собой решетку из 5160 датчиков размерами с баскетбольную площадку, размещенную глубоко внутри глыбы чистого льда объемом один кубический километр, которая располагается близ Южного полюса.

«Эти результаты имеют большое значение, поскольку они впервые показывают, что нейтрино с очень высокой энергией могут поглощаться каким-либо материалом – в нашем случае веществом Земли, — сказал Даг Коуэн (Doug Cowen), профессор физики, астрономии и астрофизики Университета штата Пенсильвания, США, принимавший участие в исследовании. Первые обнаружения нейтрино экстремально высоких энергий были произведены при помощи детектора IceCube в 2013 г., однако с тех пор так и не было однозначно выяснено, способен ли какой-либо материал остановить путешествие этих нейтрино сквозь пространство.

«Мы знали, что нейтрино низких энергий в своем движении не знают буквально никаких преград, — сказал Коуэн. – Однако, хотя мы и ожидали, что нейтрино высоких энергий в этом отношении будут вести себя по-другому, но до настоящего времени ни в одном эксперименте не было показано, что эти частицы могут поглощаться Землей».

Детекторы эксперимента IceCube регистрируют нейтрино не напрямую, а через вспышки голубого света, известные как излучение Черенкова, которые возникают после серии взаимодействий, включающих высокоскоростные заряженные частицы, формирующиеся при взаимодействии нейтрино со льдом. При помощи этих детекторов ученые могут определять энергии нейтрино и направления, с которых они прибывают. В своей работе Коуэн и его коллеги обнаружили, что плотность потока нейтрино, проходящего сквозь нашу планету, ниже, по сравнению с потоками, прибывающими со всех других направлений.

Исследование опубликовано в журнале Nature.