То, что вы видите на приведенном снимке, представляет собой визуализацию процесса регистрации частицы нейтрино, имеющей самую высокую энергию, нежели все остальные частицы, когда-либо зарегистрированные всеми датчиками нейтрино на земном шаре. Эта частица, которой дали название Big Bird, обладает энергией, в тысячу раз превышающую энергию протонов, которые сталкивают в недрах Большого Адронного Коллайдера. И эта частица прибыла из глубин Вселенной, прежде чем столкнуться с атомом вещества в районе Южного Полюса нашей планеты, что было зарегистрировано высокочувствительными сенсорами нейтрино-обсерватории IceCube.

Нейтрино - это крошечные призрачные частицы, миллионы которых каждую секунду свободно проходят через кубический сантиметр пространства, практически не взаимодействуя с обычной материей. И очень редко нейтрино сталкивается с ядром атома вещества, что приводит к излучению фотонов света с определенной длиной волны. Для регистрации таких редких случаев ученые построили в районе Южного Полюса гигантский детектор, который охватывает кубический километр льда, находящийся на глубине полутора километров.

Как только высокоэнергетическое нейтрино сталкивается с ядром атома кислорода льда возникает слабая вспышка синего цвета и небольшое количество излучения других типов. Вспышка света улавливается высокочувствительными фотодатчиками обсерватории, которых насчитывается 5160 единиц. По интенсивности вспышки и по распределению сигналов от датчиков ученые могут рассчитать энергию и траекторию движения нейтрино. На приведенной выше диаграмме красным цветом показана область, в которой происходило столкновение нейтрино Big Bird с атомами кислорода, а другими цветами показаны области, в которых датчики зарегистрировали вторичное излучение.

В течение длительного промежутка времени после завершения строительства, обсерватория IceCube не была в состоянии регистрировать крайне высокоэнергетические нейтрино. Но в конце прошлого года ученые разработали новую методику регистрации, что сразу же дало результаты в виде двух обнаруженных высокоэнергетических частиц, которым дали кодовые имена "Bert" и "Ernie". Спустя непродолжительное время была зарегистрирована и третья частица, ставшая рекордсменом, энергия которой находится в промежутке между 100 ТэВ и 1 ПэВ, и которая в соответствии с уже сложившейся традицией получила название "Big Bird".