В Большом адронном коллайдере впервые зафиксировали контрольные сигналы нейтрино

В Большом адронном коллайдере физики в рамках проекта FASER впервые обнаружили «призрачные частицы» - контрольные сигналы нейтрино, передает New Atlas.

Нейтрино - это элементарные, электрически нейтральны частицы, которые 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, от радиоактивного распада и космических лучей, взаимодействующих с атомами в атмосфере Земли. Долгое время считалось, что ускорители элементарных частиц, такие как Большой адронный коллайдер, тоже должны производить их, но без правильных инструментов эти частицы нельзя было уловить.

И вот этот «правильный инструмент» установили в 2018 году и в конце ноября 2021 года заявили об обнаружении шести взаимодействий нейтрино.

«Это шаг к более глубокому пониманию этих неуловимых частиц и той роли, которую они играют во Вселенной», - говорит ученый Джонатан Фенг.

Инструмент FASER, расположенный на расстоянии 480 метров 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. 

«Проверив эффективность эмульсионного детектора для наблюдения взаимодействий нейтрино, производимых на коллайдере, команда FASER теперь готовит новую серию экспериментов с полноценным прибором, который намного больше и более чувствительнее», - говорит Фенг.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Украинские школьники завоевали 9 медалей на Международной олимпиаде по астрономии и астрофизике

Полная версия детектора, названная FASERnu, будет весить более 1090 кг по сравнению с 29 кг тестовой. Его повышенная чувствительность позволит ему не только чаще обнаруживать нейтрино, но и различать их виды.

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