Forskere registrerede for første gang i historien neutrinoer ved Large Hadron Collider
En international gruppe af fysikere fra FASER-samarbejdet, der arbejder på ATLAS-detektoren, takket være brugen af emulsionsdetektor blev der for første gang i historien opdaget neutrinoer, der dukkede op ved LHC (Large Hadron kolliderer). Det handler om denne unikke begivenhed og yderligere eksperimenter, der vil blive diskuteret i dette materiale.
Den undvigende neutrino og søgen efter den
Neutrinoer er en af de sværeste partikler i standardmodellen at observere. Og kompleksiteten af deres undersøgelse ligger i det faktum, at alle i øjeblikket kendte neutrino-smag deltager udelukkende i gravitationelle og svage interaktioner, og det er derfor, de praktisk talt ikke er spredt af andre partikler.
Så for en neutrino med en energi på en megaeletron / volt er vejlængden i et fast objekt 10 ^ 15 kilometer. Enkelt sagt kan en sådan partikel frit flyve en kolossal afstand i et fast stof, før den tilfældigt kolliderer med et stofatom.
Også et vigtigt træk ved undvigende neutrinoer ligger i, at de har en ekstremt lille vægt. Så den samlede masse af alle tre neutrinosmag er ikke mere end 0,26 elektron/volt, og den mest vægtløse neutrino har angiveligt en masse på kun 0,086 elektron/volt. Dette er 6 - 7 størrelsesordener mindre end massen af et grundstof, såsom en elektron.
For at studere disse partikler er der bygget specielle installationer rundt om i verden. For eksempel har Super-Kamiokande en detektor på 50.000 tons af den reneste væske, og i f.eks. installation som IceCube bruger detektorens arbejdsvæske i form af en isterning med en kantlængde på tusind meter.
Det er bare for at studere, hvordan neutrinoer interagerer med andre partikler i et udvidet energiområde fra 1980'erne undersøgte ingeniører muligheden for at fiksere neutrinoer, der dukker op direkte ved acceleratorer partikler.
Og i år offentliggjorde en gruppe videnskabsmænd, der arbejder på ATLAS-detektoren, en analyse af de data, der blev indsamlet tilbage i 2018. Så analysen viste, at for første gang i historien lykkedes det forskerne at reparere neutrinoer, der blev født i LHC.
Neutrinoer med energier i teraelectron / volt dukkede op under henfaldet af hadroner, de fleste pioner, kaoner og D-mesoner, som optrådte som et resultat af kollisioner af protoner med en samlet energi i massecentret lig med 13 teraelektron / volt.
Forskere registrerede denne begivenhed takket være brugen af en emulsionsdetektor, som var placeret 480 meter fra kollisionsstedet for partikler. Under eksperimentet var forskerne i stand til at registrere seks manifestationer af neutrinoers interaktion med stof med en statistisk signifikans på 2,7 standardafvigelser.
Forskerne rapporterede også, at det arbejde, der blev udført tidligere, blot er forberedelse til mere storstilet eksperiment planlagt til 2022-2024, hvor det andet store LHC driftssæsonen.
Så ifølge fysikernes antagelser skulle der i løbet af denne tid ved Large Hadron Collider være omkring en billion tilfælde af udseendet af neutrinoer med en karakteristisk energi på en teraelektron / volt. Og videnskabsmænd vil få omkring 10.000 interaktioner af neutrinoer med stof.
Ingeniørerne ønsker at opnå denne kraftige stigning i antallet af fikseringer takket være ændringen af detektoren, som et resultat af hvilken dens vægt vil stige fra 29 kg til 1090 kg. Derudover antager fysikerne, at de med den nye detektor vil være i stand til at skelne interaktionen mellem alle tre typer neutrinoer ved energier, der simpelthen er fysisk utilgængelige for andre registreringsfaciliteter neutrino.
Nå, lad os følge succeserne og nye opdagelser fra videnskabsmænd ved LHC.
Nå, hvis du kunne lide det aktuelle materiale, så glem ikke at bedømme det og abonnere på kanalen for ikke at gå glip af nye udgivelser. Tak for din opmærksomhed!