«Призрачные частицы» впервые обнаружены на Большом адронном коллайдере

Физики впервые обнаружили "частицы-призраки" в Большом адронном коллайдере.

Эксперимент под названием FASER зафиксировал сигналы нейтрино, возникающих при столкновениях частиц, что может помочь ученым лучше понять основные физические явления.

Эмульсионный детектор нейтрино

Нейтрино - это элементарные частицы, которые электрически нейтральны, чрезвычайно легки и редко взаимодействуют с частицами материи. Это делает их сложными для обнаружения, хотя они очень распространены - фактически, через ваше тело сейчас проходят миллиарды нейтрино. Из-за этого их часто называют частицами-призраками.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Нейтрино образуются в звездах, сверхновых, квазарах, в результате радиоактивного распада и космических лучей, взаимодействующих с атомами в атмосфере Земли. Долгое время считалось, что ускорители частиц, такие как БАК, тоже должны их производить, но без соответствующих приборов они просто улетучиваются, не будучи обнаруженными.

И вот такой "правильный инструмент" установлен и испытан. Во время пилотного запуска эксперимента под названием FASER, установленного в 2018 году, ученые зафиксировали шесть взаимодействий нейтрино.

"До этого проекта никаких признаков нейтрино никогда не наблюдалось на коллайдере частиц", - говорит Джонатан Фенг, соавтор исследования, описывающего полученные результаты. "Этот значительный прорыв - шаг к более глубокому пониманию этих неуловимых частиц и той роли, которую они играют во Вселенной".

Расположенный на расстоянии 480 м (1 575 футов) от места столкновения частиц, прибор FASER работает примерно так же, как пленочная фотография, говорит команда. Детектор состоит из пластин из свинца и вольфрама, разделенных слоями эмульсии. Некоторые нейтрино ударяются о ядра атомов в плотных металлах, в результате чего образуются другие частицы, проходящие через эмульсию. Следы, которые они оставляют после себя, можно увидеть, когда слои эмульсии проявляются, как на фотопленке. И, конечно, шесть таких следов были обнаружены в полученных данных.

"Убедившись в эффективности подхода эмульсионного детектора для наблюдения за взаимодействием нейтрино, производимых на коллайдере частиц, команда FASER теперь готовит новую серию экспериментов с полным прибором, который намного больше и значительно более чувствителен", - говорит Фенг.

Полная версия прибора, названная FASERnu, будет весить более 1 090 кг (2 400 фунтов) по сравнению с 29 кг (64 фунта) пилотной версии. Повышенная чувствительность позволит ему не только чаще обнаруживать нейтрино, но и различать три различных "вида" нейтрино, а также антинейтрино.

"Учитывая мощность нашего нового детектора и его расположение в ЦЕРНе, мы ожидаем, что сможем зарегистрировать более 10 000 взаимодействий нейтрино во время следующего запуска БАК, который начнется в 2022 году", - говорит Дэвид Каспер, соавтор исследования. "Мы обнаружим самые высокоэнергетичные нейтрино, которые когда-либо были получены из искусственного источника". опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet