У Великому адронному колайдері фізики в рамках проєкту FASER вперше виявили "примарні частинки" - контрольні сигнали нейтрино, передає New Atlas.
Нейтрино - це елементарні, електрично нейтральні частки, які рідко взаємодіють із частинками матерії. Через це їх складно виявити, хоча вони дуже поширені - насправді прямо зараз через ваше тіло проходять мільярди нейтрино. Через це їх часто називають примарними частинками.
Нейтрино утворюються у зірках, наднових, квазарах, від радіоактивного розпаду та космічних променів, що взаємодіють з атомами в атмосфері Землі. Довгий час вважалося, що прискорювачі елементарних частинок, такі як Великий адронний колайдер, теж повинні їх виробляти, але без правильних інструментів ці частинки не можна було вловити.
І ось цей «правильний інструмент» встановили у 2018 році та наприкінці листопада 2021 року заявили про виявлення шести взаємодій нейтрино.
"Це крок до більш глибокого розуміння цих невловимих частинок і тієї ролі, яку вони відіграють у Всесвіті", - каже вчений Джонатан Фенг.
Інструмент FASER, розташований на відстані 480 метрів нижче місця зіткнення частинок, багато в чому схожий на плівкову фотографію. Детектор складається із пластин зі свинцю та вольфраму, розділених шарами емульсії. Деякі з нейтрино ударяють по ядрах атомів у щільних металах, що створює інші частинки, що проходять через емульсію. Сліди, які вони залишають, можна побачити, коли шари емульсії «проявляться», як плівка.
«Перевіривши ефективність емульсійного детектора для спостереження взаємодій нейтрино, що виробляються на колайдері, команда FASER тепер готує нову серію експериментів з повноцінним приладом, який набагато більший і чутливіший», - каже Фенг.
Повна версія детектора, названа FASERnu, важитиме понад 1090 кг порівняно з тестовою 29 кг. Його підвищена чутливість дозволить йому яне лише частіше виявляти нейтрино, а й розрізняти їх види.
«Враховуючи потужність нашого нового детектора та його зручне розташування у ЦЕРНі, ми очікуємо, що зможемо зареєструвати понад 10 тисяч нейтринних взаємодій у наступному запуску колайдера, починаючи з 2022 року, – каже Девід Каспер, співавтор дослідження. - Ми виявимо нейтрино з найвищою енергією, які будь-коли виготовлялися зі штучного джерела».