Обнаружены нейтрино, испускаемые коллайдером частиц

  • Пользователь Алексей Коровин опубликовал
  • 23 марта 2023 г., 13:46:15 MSK
  • 0 комментариев
  • 49 просмотров
Физики обнаружили нейтрино, созданные коллайдером частиц. Открытие обещает углубить понимание учеными субатомных частиц, которые впервые были обнаружены в 1956 году и играют ключевую роль в процессе, заставляющем звезды гореть.

В рамках первого научного исследования команда, возглавляемая физиками из Калифорнийского университета в Ирвине, обнаружила нейтрино, создаваемые коллайдером частиц. Открытие обещает углубить понимание учеными субатомных частиц, которые впервые были обнаружены в 1956 году и играют ключевую роль в процессе, заставляющем звезды гореть.

Эта работа также могла бы пролить свет на космические нейтрино, которые преодолевают большие расстояния и сталкиваются с Землей, открывая окно в отдаленные части Вселенной.

Это последний результат эксперимента Forward Search, или FASER, детектора частиц, разработанного и построенного международной группой физиков и установленного в ЦЕРНЕ, Европейском совете по ядерным исследованиям в Женеве, Швейцария. Там FASER обнаруживает частицы, производимые Большим адронным коллайдером ЦЕРНА.

"Мы обнаружили нейтрино из совершенно нового источника - коллайдеры частиц - где у вас есть два пучка частиц, сталкивающихся друг с другом с чрезвычайно высокой энергией", - сказал физик элементарных частиц Калифорнийского университета в Ирвине и сопредседатель FASER Collaboration Джонатан Фенг, который инициировал проект, в котором участвуют более 80 исследователей из UCI и 21 партнерского учреждения.

Брайан Петерсен, физик элементарных частиц из ЦЕРН, объявил о результатах в воскресенье от имени FASER на 57-й конференции Rencontres de Moriond по электрослабым взаимодействиям и объединенным теориям в Италии.

Нейтрино, которые были совместно открыты почти 70 лет назад покойным физиком Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и нобелевским лауреатом Фредериком Рейнсом, являются самой распространенной частицей в космосе и "были очень важны для создания стандартной модели физики элементарных частиц", - сказал Джейми Бойд, физик элементарных частиц в ЦЕРНЕ и один из представителей FASER.. "Но ни одно нейтрино, произведенное на коллайдере, никогда не было обнаружено в ходе эксперимента".

Со времени новаторской работы Рейнса и других, таких как Хэнк Собел, профессор физики и астрономии Калифорнийского университета, большинство нейтрино, изученных физиками, были нейтрино низкой энергии. Но нейтрино, обнаруженные FASER, имеют самую высокую энергию, когда-либо полученную в лаборатории, и похожи на нейтрино, обнаруживаемые, когда частицы дальнего космоса вызывают драматические потоки частиц в нашей атмосфере.

"Они могут рассказать нам о глубоком космосе так, как мы не можем узнать иначе", - сказал Бойд. "Эти нейтрино очень высокой энергии в БАКЕ важны для понимания действительно захватывающих наблюдений в астрофизике элементарных частиц".

Сам FASER является новым и уникальным среди экспериментов по обнаружению частиц. В отличие от других детекторов в ЦЕРНЕ, таких как ATLAS, который имеет высоту в несколько этажей и весит тысячи тонн, FASER весит около одной тонны и аккуратно помещается в небольшом боковом туннеле в ЦЕРНЕ. И потребовалось всего несколько лет, чтобы спроектировать и сконструировать с использованием запасных частей из других экспериментов.

"Нейтрино - единственные известные частицы, которые гораздо более масштабные эксперименты на Большом адронном коллайдере не смогли непосредственно обнаружить, поэтому успешное наблюдение ФАЗЕРА означает, что наконец-то используется весь физический потенциал коллайдера", - сказал физик-экспериментатор UCI Дэйв Каспер.

Помимо нейтрино, одной из других главных целей FASER является помощь в идентификации частиц, составляющих темную материю, которая, по мнению физиков, составляет большую часть материи во Вселенной, но которую они никогда непосредственно не наблюдали.

FASER еще не обнаружил признаков темной материи, но поскольку БАК собирается начать новый раунд столкновений частиц через несколько месяцев, детектор готов зафиксировать любое появление.

"Мы надеемся увидеть несколько захватывающих сигналов", - сказал Бойд.

Комментарии

0 комментариев