Mokslininkai pirmą kartą istorijoje užfiksavo neutrinus Didžiajame hadronų greitintuve
Tarptautinė fizikų grupė iš FASER bendradarbiavimo, kuri dirba su ATLAS detektoriumi, naudojant emulsijos detektorius, pirmą kartą istorijoje buvo aptikti neutrinai, kurie pasirodė LHC (didysis hadronas) greitintuvas). Būtent apie šį unikalų įvykį ir tolesnius eksperimentus bus kalbama šioje medžiagoje.
Nepagaunamas neutrinas ir jo paieškos
Neutrinai yra viena iš sunkiausiai stebimų dalelių standartiniame modelyje. Ir jų tyrimo sudėtingumas slypi tame, kad dalyvauja visi šiuo metu žinomi neutrinų skoniai išskirtinai gravitacinėje ir silpnoje sąveikoje, todėl jos praktiškai nėra išsklaidytos kitų dalelės.
Taigi neutrino, kurio energija yra vienas megaeletronas / voltas, kelio ilgis kietame objekte yra 10 ^ 15 kilometrų. Paprastais žodžiais tariant, tokia dalelė gali laisvai nuskristi didžiulį atstumą kietoje medžiagoje, prieš atsitiktinai susidurdama su materijos atomu.
Be to, svarbi nepagaunamų neutrinų savybė yra ta, kad jie turi itin mažą svorį. Taigi bendra visų trijų skonių neutrinų masė yra ne didesnė kaip 0,26 elektrono / volto, o nesvariausio neutrino masė tariamai yra tik 0,086 elektrono / volto. Tai yra 6–7 eilėmis mažesnė už elemento, pavyzdžiui, elektrono, masę.
Norint ištirti šias daleles, visame pasaulyje buvo pastatyti specialūs įrenginiai. Pavyzdžiui, „Super-Kamiokande“ turi 50 000 tonų gryniausio skysčio detektorių. Įrenginyje kaip „IceCube“ naudojamas detektoriaus darbinis skystis ledo kubo pavidalu, kurio krašto ilgis tūkstantis metrų.
Tai tik norint ištirti, kaip neutrinai sąveikauja su kitomis dalelėmis išplėstiniame energijos diapazone, pradedant nuo Devintajame dešimtmetyje inžinieriai ištyrė galimybę užfiksuoti neutrinus, kurie atsiranda tiesiai ant greitintuvų dalelės.
O šiais metais mokslininkų grupė, dirbanti su detektoriumi ATLAS, paskelbė duomenų analizę, kuri buvo surinkta dar 2018 m. Taigi analizė parodė, kad pirmą kartą istorijoje mokslininkams pavyko nustatyti neutrinus, kurie gimė LHC.
Neutrinai, kurių energija yra teraelektronuose / voltuose, atsirado irstant hadronams, daugumai pionų, kaonų ir D-mezonai, atsiradę dėl protonų susidūrimo, kurių bendra masės centro energija lygi 13 teraelektronas / voltas.
Mokslininkai šį įvykį užfiksavo naudodami emulsijos detektorių, kuris buvo 480 metrų nuo dalelių susidūrimo vietos. Eksperimento metu mokslininkai sugebėjo užfiksuoti šešis neutrinų sąveikos su medžiaga apraiškas, kurių statistinė reikšmė yra 2,7 standartinio nuokrypio.
Mokslininkai taip pat pranešė, kad anksčiau atliktas darbas yra tik pasiruošimas tolesniam darbui didelio masto eksperimentas, planuojamas 2022–2024 m., kai antrasis didelis LHC veiklos sezonas.
Taigi, remiantis fizikų prielaidomis, per šį laiką dideliame hadronų greitintuve turėtų būti apie trilijoną neutrinų, kurių būdinga energija yra vienas teraelektronas / voltas, atsiradimo atvejų. Ir mokslininkai gaus apie 10 000 neutrinų sąveikos su medžiaga.
Inžinieriai nori pasiekti šį staigų fiksacijų skaičiaus padidėjimą dėl detektoriaus modifikavimo, dėl kurio jo svoris padidės nuo 29 kg iki 1090 kg. Be to, fizikai daro prielaidą, kad su naujuoju detektoriumi jie galės atskirti visų trijų sąveiką neutrinų rūšys, kurių energija yra tiesiog fiziškai nepasiekiama kitoms registracijos įstaigoms neutrino.
Na, sekime LHC mokslininkų sėkmes ir naujus atradimus.
Na, o jei jums patiko dabartinė medžiaga, nepamirškite jos įvertinti ir užsiprenumeruoti kanalą, kad nepraleistumėte naujų leidimų. Ačiū už dėmesį!