Walaupun neutrino adalah zarah misteri, mereka sangat biasa. Berjuta-juta neutrino melewati badan anda setiap saat. Tetapi neutrino jarang berinteraksi dengan bahan biasa, jadi mengesannya adalah cabaran kejuruteraan besar. Walaupun kita mengesannya, hasilnya tidak selalu masuk akal. Sebagai contoh, kami baru-baru ini mengesan neutrino yang mempunyai banyak tenaga sehingga kami tidak tahu bagaimana ia dihasilkan.
Pengesan neutrino biasanya ruang besar yang dipenuhi dengan air atau ais tulen. Di dalam ruang ini terdapat pengesan yang sangat sensitif. Neutrin tidak diperhatikan secara langsung. Sebaliknya, pengesan neutrino menunggu neutrino menerobos atom. Apabila berlaku, ia boleh membuat lepton yang dicas, seperti elektron, muon atau tauon. Zarah-zarah bercas ini juga dapat menghasilkan cahaya. Oleh itu, dengan mengesan cahaya atau lepton, kita mengetahui bahawa neutrino telah berinteraksi dengan pengesan.
Sebilangan besar neutrino yang kami dapati adalah neutrino suria, yang dihasilkan oleh peleburan nuklear di teras Matahari. Tetapi perkara seperti supernova dan pecah sinar gamma juga menghasilkan neutrino. Sebilangan besar usaha telah difokuskan untuk mengesannya suria tambahan neutrino.
Salah satu pengesan neutrino terbaik adalah Balai Cerap Neutrino IceCube di Antartika. Antartika adalah tempat yang bagus untuk observatorium neutrino kerana lapisan aisnya yang tebal sangat bagus untuk menyerap pelbagai jenis zarah sesat seperti sinar kosmik dan sinar gamma yang boleh mengganggu pengesan sensitif anda. Dengan menguburkan balai cerap di dalam es, kita dapat yakin bahawa kejadian yang kita dapati adalah dari neutrino. Observatorium IceCube telah beberapa kali mengesan neutrino suria.
Tetapi ada satu lagi pemerhatian neutrino di Antartika, dan ini mengesan neutrino dengan cara yang sangat berbeza. Dikenali sebagai Antena Transulsif Impulsif Antena, atau ANITA, itu adalah alat pengesan radio sensitif yang dipasang pada belon. ANITA adalah alat pengesan radio kerana apabila neutrino bertenaga tinggi bertembung dengan ais Antartika mereka dapat membuat cahaya radio. Neutrin ini beratus-ratus kali lebih kuat daripada yang dikesan oleh IceCube.
Bila ANITA mengesan neutrino bertenaga tinggi ini, ia menimbulkan sedikit kekecohan kerana kelihatannya berasal dari neutrino yang lewat melalui Bumi sebelum menghantam ais Antartika. Inilah yang anda harapkan sekiranya beberapa peristiwa astrofizik yang kuat mencipta aliran neutrino ke arah Bumi. Tetapi sekiranya demikian, neutrino ini juga akan mencetuskan peristiwa yang dapat dikesan oleh IceCube.
Oleh itu, Kolaborasi IceCube mencari peristiwa pengesanan yang berlaku pada masa yang sama dengan ANITA pengesanan. Mereka tidak menemukan bukti untuk peristiwa yang berkaitan, yang bermaksud ia bukan disebabkan oleh peristiwa neutrino yang kuat beberapa tahun lagi. Ini pelik kerana meninggalkan dua kemungkinan: salah satu ANITA memberikan positif palsu kerana beberapa cacat dalam reka bentuk, atau peristiwa neutrino ini disebabkan oleh proses yang berada di luar model standard. Dalam model standard fizik zarah, tidak ada cara untuk menghasilkan neutrino dengan tenaga yang tinggi.
Ini hanya sekumpulan peristiwa kecil, jadi ada alasan untuk berhati-hati dengan hasilnya. Walau bagaimanapun, karya terbaru ini dapat mengisyaratkan bidang fizik baru yang belum kita fahami.
Rujukan: Aartsen, M. G., et al. "Pencarian untuk acara IceCube ke arah calon ANITA neutrino."
