Als je je hand tegen het zonlicht houdt, miljarden neutrino's zullen er elke seconde ondetecteerbaar doorheen gaan. Deze subatomaire deeltjes hebben zelden interactie met andere materie omdat ze elektrisch neutraal en bijna massaloos zijn. Maar ze zijn het spul van sterren. En supernova. En zwarte gaten. Het bestuderen ervan heeft ertoe geleid dat wetenschappers het standaardmodel van de natuurkunde hebben herzien en hypothesen hebben opgesteld over de samenstelling van het universum.

Sinds een paar decennia is natuurkundigen hebben de hypothese geopperd dat neutrino's de op één na meest voorkomende deeltjes in het universum zijn (na fotonen) omdat ze een bijproduct zijn van veelvoorkomende gebeurtenissen. Tijdens de kernfusie die sterren zoals onze zon aandrijft, een smaak van neutrino genaamd de elektron neutrino wordt vrijgegeven. Ze hebben een massa van ongeveer 0,00000001 keer die van elektronen. Grotere kosmische motoren zoals supernova's en zwarte gaten produceren andere smaken:muon- en tau-neutrino's. Ze hebben een massa van ongeveer twee keer en vier keer die van elektronen. (En ja, "smaak" is de eigenlijke wetenschappelijke term, omdat deeltjesfysici geweldig zijn.)

De enorme krachten die neutrino's creëren, gecombineerd met de superlage massa van de deeltjes, schiet neutrino's door de ruimte met bijna de snelheid van het licht. En omdat ze geen lading dragen en zwaartekracht een relatief zwakke kracht is, ze kunnen (en doen!) dwars door vaste planeten heen alsof er niets is. Hun banen zijn rechte lijnen.

Zoals besproken in de bovenstaande Fw:Thinking-video, door neutrino's te detecteren en ze terug te traceren naar hun oorsprong, konden we meer dan ooit leren over de aard van kosmische straling, gamma-uitbarstingen, supernova en andere kosmologische verschijnselen. En omdat neutrino's zo gewoon zijn, hun massa - zij het klein - kan een van de grootste dilemma's van de natuurkunde verklaren:donkere materie.

Natuurlijk, het detecteren en traceren van bijna massaloze deeltjes die zelden met iets interageren, is het soort probleem dat kan, om onderzoeker Jason Koskinen te citeren, "maken experimentatoren krankzinnig." Voor elke 100 miljard neutrino's of zo die door de aarde gaan, slechts één zal waarschijnlijk interageren met andere deeltjes. Maar natuurkundigen hebben eraan gewerkt.

Teams die met detectoren werken (zoals de IceCube-telescoop die in de video wordt genoemd) verzamelen en kraken nauwgezet gegevens, en laboratoria over de hele wereld hebben de handen ineengeslagen om te bewijzen wat we vermoeden over de massa en het gedrag van neutrino's. Hun onderzoek won in 2015 de Nobelprijs en de Breakthrough Prize in Physics. en leidde tot het besef dat het standaardmodel van deeltjes en interacties van de mensheid moet worden herzien. Terwijl zij en andere teams werken, we zijn op zoek naar meer informatie over de grote vragen die deze kleine deeltjes kunnen beantwoorden.