Исследование учёных из МФТИ и Института ядерных исследований РАН может предоставить новые методы изучения Луны на основе нейтрино — не имеющих электрического заряда сверхлёгких фундаментальных частиц, которые возникают при контакте космических лучей с поверхностью спутника. Специалистам удалось проанализировать спектры лунных нейтрино.
Нейтрино возникает в ходе различных радиоактивных распадов — как естественных (в звёздах), так и искусственных (в ядерных реакторах). Эти частицы рассеяны по всему космосу, а на Земле каждый квадратный сантиметр ежесекундно проходит около 90 миллиардов нейтрино. Одним из наиболее любопытных источников нейтрино является Луна. При контакте с лунной поверхностью космические лучи формируют мезоны, которые проникают в сыпучий грунт спутника и распадаются. Продуктом этого распада и является нейтрино.
Использовав численное моделирование, российские учёные рассчитали поток низкоэнергетических нейтрино, которые возникают на Луне под воздействием космических лучей. Как оказалось, отношение лунного и атмосферного потоков нейтрино на Луне близко к единице, однако спектры частиц сильно отличаются друг от друга.
«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», — поясняет Сергей Демидов, научный сотрудник Института ядерных исследований РАН и МФТИ.Определение особенностей спектров частиц может помочь в поисках лунных нейтрино в ходе будущих экспериментов, которые планируются на Земле. При этом исследователи уточняют, что для наблюдения нейтрино потребуются детекторы нового поколения.
Фото: МФТИ
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.