Телескоп во льдах. Как на Южном полюсе рождалась новая астрономия. Марк Боуэн

      В 1947 году, пока Понтекорво и Хинкс все еще занимались своими исследованиями, следы новой частицы (пиона) были обнаружены на фотоэмульсии, проявленной на вершинах гор в Пиренеях и Боливийских Андах. Ученые вскоре поняли не только то, что это – частица, существование которой предсказал Юкава, но и то, что пион превращается в мюон, – это позволяло объяснять, почему на более низких высотах обнаруживалась лишь последняя из этих двух частиц.

      Пион также играет ключевую роль как в нейтринной астрономии, так и в экспериментальной физике нейтрино, поскольку он обеспечивает самый очевидный механизм создания высокоэнергетических нейтрино в ускорителях частиц – как рукотворных, так и космических. Когда протон ускоряется в электромагнитном поле, на Земле или в космосе, а затем сталкивается с какой-то другой частицей, такой как фотон или ядро атома, то в результате рождается пион.

      Если этот пион не имеет заряда, он распадется на два гамма-луча (фотона). Если же он заряжен, то он может распасться одним из двух путей: либо на мюон и мюонное нейтрино, либо на электрон и электронное нейтрино. Поэтому мы вполне можем создать «нейтринную фабрику» на Земле. Для этого нам нужно каким-то образом направить рукотворный протонный пучок на цель или «поглотитель пучка», создающий пионы, а затем манипулировать заряженным пучком пионов и продуктами его распада так, чтобы создать чистый пучок нейтрино. Предполагается, что космические ускорители, такие как звездные скопления с активным ядром, остатки сверхновых и их потомки, будут ускорять протоны и другие ядра своим особенным образом. Эти частицы будут сталкиваться с космическими поглотителями пучка, создавая пионы, а вследствие этого и космические высокоэнергетические нейтрино, поиском которых и занимается IceCube.