For første gang i historien registrerte forskere nøytrinoer ved Large Hadron Collider

En internasjonal gruppe fysikere fra FASER-samarbeidet som jobber med ATLAS-detektoren, takket være bruken av emulsjonsdetektor, for første gang i historien, ble det oppdaget nøytrinoer som dukket opp ved LHC (Large Hadron kolliderer). Det handler om denne unike begivenheten og ytterligere eksperimenter som vil bli diskutert i dette materialet.

Den unnvikende nøytrinoen og letingen etter den

Nøytrinoer er en av de vanskeligste partiklene i standardmodellen å observere. Og kompleksiteten i studien deres ligger i det faktum at alle kjente nøytrinosmaker deltar utelukkende i gravitasjons- og svake interaksjoner, og det er derfor de praktisk talt ikke er spredt av andre partikler.

Så for en nøytrino med en energi på en megaeletron / volt, er banelengden i et fast objekt 10 ^ 15 kilometer. Enkelt sagt kan en slik partikkel fritt fly en kolossal avstand i et fast stoff før den tilfeldig kolliderer med et materieatom.

Et viktig trekk ved unnvikende nøytrinoer ligger også i det faktum at de har en ekstremt liten vekt. Så den totale massen til alle tre nøytrinosmakene er ikke mer enn 0,26 elektron / volt, og den mest vektløse nøytrinoen har visstnok en masse på bare 0,086 elektron / volt. Dette er 6 - 7 størrelsesordener mindre enn massen til et element som et elektron.

For å studere disse partiklene er det bygget spesielle installasjoner rundt om i verden. For eksempel har Super-Kamiokande en detektor på 50 000 tonn av den reneste væsken, og i slike installasjon som IceCube bruker arbeidsvæsken til detektoren i form av en isbit med en kantlengde på tusen meter.

Det er bare for å studere hvordan nøytrinoer samhandler med andre partikler i et utvidet energiområde fra På 1980-tallet studerte ingeniører muligheten for å fikse nøytrinoer som dukker opp direkte ved akseleratorer partikler.

Og i år publiserte en gruppe forskere som jobber med ATLAS-detektoren en analyse av dataene som ble samlet inn tilbake i 2018. Så analysen viste at for første gang i historien klarte forskere å fikse nøytrinoer som ble født i LHC.

Nøytrinoer med energier i teraelektron / volt dukket opp under forfallet av hadroner, de fleste pioner, kaoner og D-mesons, som dukket opp som et resultat av kollisjoner av protoner med en total energi av massesenteret lik 13 teraelektron / volt.

Forskere registrerte denne hendelsen takket være bruken av en emulsjonsdetektor, som var plassert 480 meter fra kollisjonsstedet for partikler. Under eksperimentet var forskere i stand til å registrere seks manifestasjoner av samspillet mellom nøytrinoer med materie med en statistisk signifikans på 2,7 standardavvik.

Forskerne rapporterte også at arbeidet som ble gjort tidligere bare er forberedelse til mer storskala eksperiment planlagt for 2022-2024, da den andre store driftssesongen for LHC.

Så, i henhold til fysikernes antagelser, bør det i løpet av denne tiden ved Large Hadron Collider være omtrent en billion tilfeller av utseendet til nøytrinoer med en karakteristisk energi på ett teraelectron / volt. Og forskere vil få rundt 10 000 interaksjoner av nøytrinoer med materie.

Ingeniørene ønsker å oppnå denne kraftige økningen i antall fikseringer takket være modifikasjonen av detektoren, som et resultat av at vekten vil øke fra 29 kg til 1090 kg. I tillegg antar fysikere at de med den nye detektoren vil være i stand til å skille samspillet mellom alle tre typer nøytrinoer ved energier som rett og slett er fysisk utilgjengelige for andre registreringsanlegg nøytrino.

Vel, la oss følge suksessene og nye oppdagelsene til forskere ved LHC.

Vel, hvis du likte det nåværende materialet, så ikke glem å rangere det og abonnere på kanalen for ikke å gå glipp av nye utgivelser. Takk for din oppmerksomhet!