Kako za sada na sudarivaču LHC u CERN-u ne vidimo nikakve nove fizike, najveću nadu polažemo u neutrine. Pored novih eksperimenata koji se sustavno planiraju, već dugo u pogonu imamo izuzetno kvalitetne detektore neutrina. Dva takva detektora, ANITA i IceCube, smještena su na Antarktiku. Na Antarktiku je možda malo neprecizna izjava jer se ANITA detektor diže balonima iz McMurdo stanice na visinu od 37 km, a IceCube se sastoji od više tisuća fotomultiplikatora postavljenih na dubini od 1,5 do 2,5 km ispod arktičkog leda u volumenu vode od jednog kubičnog kilometra. IceCube detektor nalazi se u relativnoj blizini Amundsen–Scottove stanice. Oba detektora su u zadnjih nekoliko tjedana iznjedrila zanimljive rezultate. IceCube sustavno pokazuje višak elektronskih neutrina, a ANITA opaža događaje za koje nema kandidata u tzv. Standardnom modelu.

Neutrini su od svih elementarnih čestica koje do sada poznajemo najzagonetniji. Wolfgang Pauli postulirao je njihovo postojanje 1930. da bi zadržao zakon sačuvanja energije u beta radioaktivnom raspadu. Nezgodno ga je nazvao neutronom, istim imenom koje je Rutherford rezervirao za neutralnu česticu koja se pored protona nalazi u atomskoj jezgri. Nakon što je Chadwick otkrio Rutherfordov neutron Enrico Fermi predlaže da se Paulijeva čestica zove neutrino (talijanski, mali neutralni). Neutrini toliko slabo međudjeluju s materijom da su eksperimentalno potvrđeni tek 1956. godine. Sustavno opažanje neutrinskih vrsta (nazvane su prema svojim leptonskim partnerima, elektron - elektronski neutrino, mion - mionski neutrino, tau - tau neutrino) i oscilacija neutrina tj. pretvorbi jedne vrste neutrina u drugu, dale su neupitan dokaz da neutrini nisu bezmaseni. Sama ta činjenica smatra se jednim od najvećih otkrića u fizici čestica u zadnjih tridesetak godina jer u Standardom modelu nema objašnjenja za neutrinske mase.

IceCube detetektor opaža visokoenergetske neutrine čiji je izvor van naše galaksije. Prednost postavljanja detektora na južni pol jest njegova mogućnost da lagano ukloni pozadinski šum. Kada neutrino visoke energije međudjeluje s molekulama vode, proizvodi nabijene elektrone i mione te oni posljedično emitiraju Čerenkovljevo zračenje. Čerenkovljevo zračenje su elektromagnetski valovi koji nastaju jer se nabijena čestica giba brže od brzine svjetlosti u tom mediju. Analizirajući smjer emitiranog snopa svjetlosti lako se razluči signal od šuma. Kako detektirani neutrini dolaze iz poprilično velikih udaljenosti, očekujemo podjednak udio svih vrsta neutrina. No konstantno vidimo veći udio elektronskih neutrina kao da se teži neutrini (mion i tau) raspadaju u neku za sada nepoznatu česticu. Ne preostaje nam ništa drugo nego čekati i skupljati podatke jer iako su takvi događaji relativno rijetki IceCube je najbolji detektor koji imamo u tom području fizike.

Detektor ANITA (eng. Antarctic Impulse Transient Antenna) za detekciju neutrina koristi Askaryanov efekt. Taj efekt u suštini je sličan Čerekovljevom zračenju, ali kod Askaryanovg efekta elektromagnetskih valovi se emitiraju u području radio i mikrovalova. Kada visokoenergetski neutrino prolazi kroz gust dielektrik (sol, led, regolit na mjesečevoj provršini) proizvodi mnoštvo nabijenih čestica koje zbog nejednake raspodjele električnog naboja u nastalom roju emitiraju stožasti snop radiovalova.  ANITA se sastoji od mreže radio antena te, kako smo naveli, tu mrežu antena baloni napunjeni helijem dižu na visinu od 37 kilometara. Cirkumpolarni vjetrovi nose detektor preko Antartika približno tridesetak dana. Do sada su lansirane četiri takve misije i svaki put se povećavala osjetljivost i dorađivao dizajn. U zadnje dvije godine ANITA je detektirala dva visokoenergetska događa čiji je izvor bio unutar Zemlje. Prema Standardom modelu to je nemoguće. Možete se pitati što je s činjenicom koja se stalno ponavlja da kroz nas i Zemlju u svakom trenu prolaze milijarde milijardi neutrina i nikom ništa. Da, to je točno, ali radi se o neutrinima niske energije koji ne mogu aktivirati detektor. ANITA radi u području EeV na više (E = eksa, metrički prefix za 10^18). Nakon samo dva takva događaja fizičari su ponovo pogledali događaje snimljene na IceCube detektoru i pronašli tri slična događaja. Objavljeni rezultati trenutno su u postupku recenzije, no sve pokazuje da možda imamo potpis prve čestice van standardnog modela i to supersimetričnog partnera tau neutrina. Kao i kod detektiranog viška elektronskih neutrina, možemo samo čekati dok ANITA i Iceube ne detektiraju neki novi signal.

Nakon što smo više od stotinu godina koristili elektrone, protone i atomske jezgre u sudarivačima kako bismo otkrili sastavne elemente ovog svemira, polagano ulazimo u novu eru gdje koristimo veliki prostor i izoliranost Arktika da se pogurnemo prema novoj fronti fizike elementarnih čestica. Jedina nezgodna stvar u svemu jest činjenica da je taj kontinent izrazito negostoljubiv za ljude. No što je malo hladnoće za potencijalnog Nobela i besmrtnost.

Doc.dr.sc. Davor Horvatić je docent na Fizičkom odsjeku Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Istraživanje obavlja u području fizike elementarnih čestica gdje se bavi hadronima te u području kompleksnih sistema i mreža, s naglaskom na stohastičke procese i analizu vremenskih serija s primjenom u ekonomiji, sociologiji i medicini. Objavio je 38 znanstvenih radova  koji su citirani više od tisuću puta. Aktivno se bavi popularizacijom znanosti. Održao je više od dvije stotine popularnih predavanja te snimio desetak radijskih i televizijskih emisija. Suautor je osnovnoškolskih udžbenika fizike za sedmi i osmi razred.