Tööhüpoteesi järjekorras teadlased teatasid hämmastavast vaatlusest, mis tehti neutrinoanduri „SuperKamiokande” abil. Viimase 18 aasta jooksul kogutud teabe analüüs näitab, et päikesesüdamiku tuumareaktsioonide tagajärjel tekkinud neutriinod muudavad nende omadusi, jõudes Maa valgustamata poole.
Neutrinos on kvantimaailma kummitused, millel ei ole elektrilaengut. Nende mass on äärmiselt väike ja nad liiguvad valguse kiirusega. Neutrinosid suhtlevad nii nõrgalt ainega, et nad saavad läbida kogu planeedi ühest servast vastupidisele, ilma et nad ei puutuks kokku midagi. Nad on võimelised ainult nõrga tuumaenergiaga suhtlema.
Kuigi tundub, et sellised osakese omadused teevad selle jälgimise võimatuks, on füüsikud välja töötanud vahendid nähtamatu neutriino otseste kokkupõrgete registreerimiseks maismaa ainega.
SuperKamiokande detektori puhul täideti Tokyost 300 kilomeetri kaugusel asuv suur kaevandus 50 000 tonni ultrapuhtast vett ja tuhandeid detekteeriti kaevanduse seintele. Mõnikord tekib neutriino ja veemolekuli otsese kokkupõrke korral kõrge energiaga elektron või muon. Osakeste kokkupõrgete tagajärjel tekib Vavilovi - Cherenkovi efekt. See on elektromagnetkiirguse lühike välk, mille andurid kinnitavad. Kui veega on piisavalt suur maht, on statistiliselt tõenäoline, et salvestatud kokkupõrgete arv on piisav teatud „neutrino-teleskoobi” loomiseks (kuigi tehnilisest seisukohast ei ole see enamasti teleskoop, vaid osakeste detektor). Hoolimata asjaolust, et universumis on need neutraalsed osakesed rikkalikud, on meie kosmose piirkonnas neutriinode peamine allikas päike.
Neutrinosid on kolme tüüpi, mis erinevad nende omadustest: elektron, tau ja muon. Kvantimaailma veideruse tõttu võivad neutriinod võnkuda, liikudes ühest tüübist teise. Sellise võnkumise olemust aastakümneid on uuritud paljude tuumafüüsika valdkonnas.
Kõige üllatavam fakt neutrino maitsest on see, et “SuperKamiokande” suudab jäädvustada ainult elektron neutriinode. Pikka aega jäi see saladuseks, miks detektori vaateväljas on palju vähem päikeseenergiaid kui teaduslik mudel ennustab. Tuleb välja, et elektron neutriinod (milliste seadmete olemasolu on võimelised registreerima) oma plaanilises plaanis, mis on muonil ja tau neutrinos (mis ei ole tuvastatav) võnkuvad, mis selgitab arvude erinevusi.
Teadlased ütlevad, et umbes pooled elektroni neutriinidest, kelle energia on 2 MeV ja vähem, muudavad oma eripära ilma Maa juurde jõudmata. Kõrgema energiaga neutriinod võnkuvad veelgi sagedamini. Kalduvus on, et mida kõrgem on neutrinoenergia, seda vähem tõenäoline on osakeste avastamine. Neutrino niisugust kummalist käitumist nimetatakse "Mikheev-Smirnov-Wolfenstein-efektiks". Seda avastas 1986. aastal Nõukogude füüsikud Stanislav Mikheev ja Aleksei Smirnov, kes viisid läbi 1978. aasta Ameerika teoreetiku Lincoln Wolfenstein'i teoste põhjal läbi viidud uuringuid. MRV-efekt viitab ka sellele, et võnkumised toimuvad vastupidises suunas. Kui muon ja tau neutrinos liiguvad läbi meie planeedi, saavad nad tihedate muldainetega koostoimida elektronidega. Selle tulemusena võivad neutriinod naasta elektroonilisele tüübile. Ja tundub, et detektor “SuperKamiokande” suutis selle efekti toimimises lahendada.
Pärast 18 aasta jooksul kogutud andmete analüüsimist märkasid füüsikud, et öösel suurenes avastatud neutriinode arv 3, 2%. Kui Maa pool, kus detektor asub, ei ole päikese poolt valgustatud, peavad osakesed läbima planeedi enne, kui nad oma vaateväljale sisenevad. Pärastlõunal jõuavad päikese neutriinod detektorile kohe pärast seda, kui nad katavad teatud ruumi (ja 10-15 km atmosfääri). Kõik näitab, et meie planeedi läbimisel mõjutab MW ja tau neutrinosid MW mõju.
Sellegipoolest soovivad teadlased mitte teha liiga valjuid avaldusi. Selliste järelduste statistiline olulisus ei võimalda neid nimetada avastuseks, samuti ei anna see põhjust pidada neid lõplikuks tõendiks selle kohta, et MW mõju avaldub neutrinoefektile. Uurimistulemuste statistiline olulisus on 2,7σ - see tähendab, et nad pakuvad huvi teadusringkondadele, kuid neid ei saa pidada avastuseks. Avastusest võib rääkida ainult siis, kui statistilise olulisuse näitaja jõuab 5σ-ni. Tundub, et sellise koefitsiendi saavutamiseks vajame suuremat detektorit. Õnneks on juba planeeritud “HyperKamiokande” ehitamine, mis võib isegi kasutada muutusi neutrino lõhnades kivimi tiheduse mõõtmiseks.
"HyperKamiokande" neutrino detektor on 25 korda suurem kui "SuperKamiokande", mis võimaldab meil saada palju rohkem andmeid, "ütles David Wark, Oxfordi ülikooli neutrinoanalüütik (kes ei osalenud selles uuringus). "Ma ei ole kindel, et selle suurus on piisav, et mõõta Maa erinevate kihtide tihedust teaduse huvides, kuid igal juhul töötame selles suunas."
