Po 61 letih potrdili Glashowovo interakcijo med nevtrinom in elektronom

Globoko pod antarktičnim površjem, blizu južnega tečaja, je v dobrem kubičnem kilometru ledu več tisoč detektorjev, ki lovijo nevtrine. Detektor IceCube kot posodo uporablja kar naravni led, ogromno količino pa potrebuje, ker nevtrini sila redko reagirajo s snovjo. Vsako sekundo Zemljo preletava nepregledno število nevtrinov, ki neovirano prečkajo planet, ne da bi kdo to sploh opazil. Vsake toliko časa pa kakšen nevtrino reagira s snovjo, kar ustvari sekundarne delce, ki jih opazimo. Mimogrede, podobnih detektorjev je še nekaj, denimo Antares na francoski sredozemski obali.

Konec leta 2016 je eksperiment IceCube zabeležil dogodek, o katerem je bil danes objavljen članek v reviji Nature (analiza podatkov in recenzentski postopki so dolgi). Nevtrino, ki je na Zemljo priletel iz oddaljenega vesolja, je imel ravno primerno energijo (6,3 PeV), da je ob trku z elektronom reagiral. Nastala je paleta sekundarnih delcev, ki so jih detektorji opazili. S tem so prvikrat eksperimentalno potrdili napoved fizika Sheldona Glashowa iz leta 1960. Glashow je med podoktorskim izobraževanjem izračunal, da bi antinevtrino s primerno energijo lahko interagiral z elektronom (resonanca), pri čemer bi nastal W- bozon. Več kot pol stoletja po tej napovedi so to reakcijo opazili tudi v praksi. Bozon je hitro razpadel dalje, kar so opazili detektorji.

Potrebna energija 6,3 PeV je nedosegljiva s pospeševalniki delcev, kakršen je LHC CERN ali katerikoli drugi zemeljski. Vse, kar so ljudje zgradili ali si zamislili, je vsaj tisočkrat prešibko. A največji laboratorij na svetu je kozmos, kjer mrgoli tudi supermasivnih črnih lukenj. Tam se dogajajo ekstremni dogodki, v kateri nastajajo tudi delci z izjemno visokimi energijami. V enem teh dogodkov je nastal tudi omenjeni nevtrino, ki je imel ravno pravšnjo energijo in je z elektronom reagiral ravno na Antarktiki. Verjetno za to je izjemno majhna, a nevtrinov je izjemno veliko. Da so nevtrini sestavni del kozmičnega sevanja, torej da prihajajo iz oddaljenih galaksij, so na Antarktiki dokazali šele leta 2018.