Trái đất hấp thụ các hạt ma năng lượng cao
Trong lĩnh vực vật lý, neutrino được biết đến là các hạt ma do khả năng di chuyển qua vật thể rắn một cách dễ dàng. Neutrino tương tác yếu với vật chất, nó có thể di chuyển quãng đường 1 năm ánh sáng (10 nghìn tỷ km) trong kim loại chì mà không va chạm với bất kỳ nguyên tử nào.
IceCube được cấu tạo bằng nhiều cảm biến quang học
Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature hôm 22/11, các nhà khoa học làm việc tại máy dò hạt neutrino lớn nhất thế giới ở Nam Cực (IceCube) phát hiện một số hạt hạ nguyên tử này bị dừng lại khi đường di chuyển, chúng gặp phải Trái đất.
Các hạt neutrino được phát hiện bởi máy dò IceCube có năng lượng rất cao. Đây là yếu tố quan trọng vì hạt neutrino mang năng lượng càng cao thì chúng càng có khả năng tương tác với vật chất và sẽ bị hành tinh của chúng ta hấp thụ.
IceCube cấu tạo gồm 5.160 cảm biến quang học có kích thước lớn bằng quả bóng rổ gọi là Module Quang học Kỹ thuật số (DOMs). Chúng được bao bọc trong 1 km3 băng rất sạch ở Nam Cực. Các cảm biến không quan sát hạt neutrino trực tiếp mà đo đạc những chớp sáng xanh lam, hay bức xạ Cherenkov phát ra từ một số hạt khác như hạt muon – sản phẩm hình thành khi neutrino tương tác với băng. Bằng cách đo bức xạ Cherenkov ở khu vực bên trong hoặc gần máy dò, IceCube sẽ đánh giá và ước lượng hướng di chuyển và năng lượng của các hạt neutrino.
Kết quả cho thấy, số lượng hạt neutrino mang năng lượng cao đi xuyên qua Trái đất tới máy dò IceCube ít hơn số lượng hạt neutrino đến từ lối đi ít bị cản trở theo chiều ngang. Hầu hết hạt neutrino được ghi nhận bởi máy dò IceCube trong nghiên cứu này có năng lượng cao hơn hàng triệu lần so với các hạt neutrino sinh ra từ Mặt trời hoặc nhà máy điện hạt nhân. Chúng hình thành trong bầu khí quyển của Trái đất thông qua một quá trình bắt nguồn từ tia vũ trụ hoặc các nguồn chưa được biết đến bên ngoài khí quyển Trái đất.
Quốc Hùng dịch
Nguồn: http://www.bbc.com/news/science-environment-42083258
