Высоко в горах, где воздух прозрачен и тих, физики готовятся ловить неуловимых гостей из космоса — нейтрино, частицы-призраки, почти не взаимодействующие с веществом. Эти лептоны, словно призраки, проходят сквозь Землю, почти не оставляя следов. Но иногда нейтрино всё же врезается в атом, рождая ливень частиц, который можно зарегистрировать.

Охотники за нейтрино используют горы как гигантскую мишень. Когда тау-нейтрино влетает в горный массив, оно может породить тау-лептон — тяжёлого родственника электрона. Тот вылетает наружу и, будучи нестабильным, распадается в воздухе, создавая вспышку черенковского света, которую фиксируют детекторы. Так планируют работать будущие телескопы TAMBO в Перу и TRINITY в США. Но есть и более изощрённый метод: резонанс Глэшоу — редкое событие, когда антинейтрино электронного типа с энергией строго 6,3 ПэВ (петаэлектронвольт, что в миллион раз превышает энергию протонов в Большом адронном коллайдере) поглощается электроном в скале. В результате рождается W-бозон — частица-переносчик слабого взаимодействия. W-бозон почти мгновенно распадается, и среди продуктов распада оказывается антинейтрино тау-типа, которое детектор способен заметить. Таким образом горы превращаются в фильтр, разделяющий частицы и античастицы.

Расчёты, основанные на моделировании этих процессов, показали: телескоп, нацеленный на склон горы, регистрирует больше событий резонанса Глэшоу, чем тот, что смотрит сквозь Землю. За 10 лет наблюдений можно измерить соотношение потоков антинейтрино электронных и тау-нейтрино. Это похоже на подсчёт редких бабочек в саду: если вдруг их станет аномально много, значит, что-то изменилось в экосистеме. Так, избыток антинейтрино укажет на необычные источники — например, распад нейтронов в космических струях (джетах) или даже проявления новой физики за пределами Стандартной модели.

Горы, веками стоявшие немыми свидетелями геологических эпох, становятся частью огромного прибора. И возможно, именно они помогут услышать тихий голос антинейтрино, рассказывающий о далёких катаклизмах в глубинах космоса.