Физики впервые обнаружили «призрачные частицы»

Большой андронный коллайдер фото

Во время эксперимента FASER ученые смогли увидеть контрольные сигналы нейтрино, создающихся при столкновении частиц.

Физики впервые обнаружили «призрачные частицы» на Большом адронном коллайдере .
Эксперимент под названием FASER обнаружил контрольные сигналы нейтрино, образующихся при столкновении частиц, что может помочь ученым лучше понять основную физику.
Исследование было опубликовано в журнале Physical Review D.

Нейтрино — это элементарные частицы, которые электрически нейтральны, чрезвычайно легкие и редко взаимодействуют с частицами материи. Из-за этого их сложно обнаружить, хотя они очень распространены — на самом деле, прямо сейчас через ваше тело проходят миллиарды нейтрино. Из-за этого их часто называют призрачными частицами.

Нейтрино образуются в звездах, сверхновых, квазарах. Долгое время считалось, что ускорители элементарных частиц, такие как LHC, тоже должны делать их, но без правильных инструментов они просто ускользнули бы незамеченными. И вот этот «правильный инструмент» установлен и протестирован. Во время пилотного запуска эксперимента под названием FASER, установленного в 2018 году, ученые обнаружили шесть взаимодействий нейтрино.

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

По словам исследователей, инструмент FASER, расположенный на расстоянии 480 м ниже места столкновения частиц, во многом похож на пленочную фотографию. Детектор состоит из пластин из свинца и вольфрама, разделенных слоями эмульсии. Некоторые из нейтрино ударяют по ядрам атомов в плотных металлах, что создает другие частицы, которые проходят через эмульсию. Следы, которые они оставляют, можно увидеть, когда слои эмульсии «проявятся», как пленка. И действительно, в данных было замечено шесть таких отметок.

«Проверив эффективность подхода детектора эмульсии для наблюдения взаимодействий нейтрино, производимых на коллайдере частиц, команда FASER теперь готовит новую серию экспериментов с полноценным прибором, который намного больше и значительно более чувствителен», — говорит Фенг.

«Учитывая мощность нашего нового детектора и его удобное расположение в ЦЕРНе, мы ожидаем, что сможем зарегистрировать более 10 000 нейтринных взаимодействий в следующем запуске LHC, начиная с 2022 года. Мы обнаружим нейтрино с самой высокой энергией, которые когда-либо производились из искусственного источника», — говорит Дэвид Каспер, соавтор исследования.

Ранее Курсор писал, что эксперименты на Большом адронном коллайдере обнаружили отклонения от Стандартной модели. Это признаки так называемой Новой физики — всеобъемлющей теории, которая должна максимально полно описывать нашу Вселенную.

На Большом адронном коллайдере нашли новую частицу. В ЦЕРН впервые обнаружили экзотическую частицу, состоящую из четырех очарованных кварков.

Курсор сообщал, что ученые измерили самую короткую единицу времени, а CERN одобрила план постройки нового огромного адронного коллайдера.

Напомним, что ученые открыли новое состояние материи.

Читайте последние новости Израиля и мира на канале Курсора в Telegram.

Автор материала:
Таня Нати
ТЭГИ: