Zinātnieki pirmo reizi vēsturē fiksēja neitrīnus Lielajā hadronu paātrinātājā
Starptautiska fiziķu grupa no FASER sadarbības, kas strādā pie ATLAS detektora, pateicoties emulsijas detektors, pirmo reizi vēsturē tika atklāti neitrīni, kas parādījās LHC (lielajā hadronā) sadursme). Tieši par šo unikālo notikumu un turpmākajiem eksperimentiem tiks runāts šajā materiālā.
Netveramais neitrīns un tā meklēšana
Neitrīni ir viena no visgrūtāk novērojamajām daļiņām standarta modelī. Un viņu pētījuma sarežģītība slēpjas faktā, ka tajā piedalās visi pašlaik zināmie neitrīno aromāti tikai gravitācijas un vājās mijiedarbībās, un tāpēc tās praktiski nav izkliedētas ar citiem daļiņas.
Tātad neitrīnam, kura enerģija ir viens megaeletrons / volts, ceļa garums cietā objektā ir 10 ^ 15 kilometri. Vienkārši izsakoties, šāda daļiņa var brīvi lidot milzīgu attālumu cietā vielā, pirms nejauši saduras ar vielas atomu.
Arī svarīga nenotveramo neitrīno iezīme ir tā, ka tiem ir ārkārtīgi mazs svars. Tātad visu trīs neitrīno aromātu kopējā masa nav lielāka par 0,26 elektroniem / voltiem, un šķiet, ka visnesvarīgākā neitrīno masa ir tikai 0,086 elektroni / volti. Tas ir par 6–7 kārtībām mazāks nekā tāda elementa kā elektrona masa.
Lai pētītu šīs daļiņas, visā pasaulē ir uzbūvētas īpašas iekārtas. Piemēram, Super-Kamiokande ir 50 000 tonnu tīrākā šķidruma detektors, un Instalācijā, piemēram, IceCube, tiek izmantots detektora darba šķidrums ledus kuba veidā ar malas garumu tūkstoš metru.
Tas ir tikai tāpēc, lai izpētītu, kā neitrīno mijiedarbojas ar citām daļiņām paplašinātā enerģijas diapazonā, sākot no 1980. gados inženieri pētīja iespēju fiksēt neitrīnos, kas parādās tieši pie paātrinātājiem daļiņas.
Un šogad zinātnieku grupa, kas strādā pie ATLAS detektora, publicēja 2018. gadā savākto datu analīzi. Tātad analīze parādīja, ka pirmo reizi vēsturē zinātniekiem izdevās salabot neitrīnus, kas dzimuši LHC.
Neitrīni ar enerģiju teraelektronos/voltos parādījās hadronu sabrukšanas laikā, lielākā daļa pionu, kaonu un D-mezoni, kas parādījās protonu sadursmes rezultātā ar kopējo masas centra enerģiju 13 teraelektrons / volts.
Zinātnieki šo notikumu fiksēja, pateicoties emulsijas detektora izmantošanai, kas atradās 480 metrus no daļiņu sadursmes vietas. Eksperimenta laikā zinātnieki spēja fiksēt sešas neitrīno mijiedarbības ar vielu izpausmes ar statistisko nozīmīgumu 2,7 standartnovirzes.
Zinātnieki arī ziņoja, ka iepriekš paveiktais ir tikai sagatavošanās darbam liela mēroga eksperiments plānots 2022-2024, kad otrs lielais LHC darbības sezona.
Tātad, pēc fiziķu pieņēmumiem, šajā laikā Lielajā hadronu paātrinātājā vajadzētu būt aptuveni triljoniem neitrīno parādīšanās gadījumu ar raksturīgo enerģiju viens teraelektrons / volts. Un zinātnieki iegūs aptuveni 10 000 neitrīno mijiedarbības ar vielu.
Šo straujo fiksāciju skaita pieaugumu inženieri vēlas panākt, pateicoties detektora modifikācijai, kā rezultātā tā svars pieaugs no 29 kg līdz 1090 kg. Turklāt fiziķi pieļauj, ka ar jauno detektoru varēs atšķirt visu trīs mijiedarbību neitrīno veidi ar enerģiju, kas vienkārši fiziski nav pieejama citām reģistrācijas iekārtām neitrīno.
Nu, sekosim LHC zinātnieku panākumiem un jaunatklājumiem.
Nu, ja jums patika pašreizējais materiāls, neaizmirstiet to novērtēt un abonēt kanālu, lai nepalaistu garām jaunus izdevumus. Paldies par jūsu uzmanību!