Команда первой обнаружила нейтрино, созданные коллайдером частиц

Прочитано: 3316 раз(а)


Впервые группа ученых под руководством физиков из Калифорнийского университета в Ирвине обнаружила нейтрино, созданные коллайдером частиц. Открытие обещает углубить понимание учеными субатомных частиц, которые были впервые обнаружены в 1956 году и играют ключевую роль в процессе, заставляющем звезды гореть.

Работа также может пролить свет на космические нейтрино , которые путешествуют на большие расстояния и сталкиваются с Землей, открывая окно в отдаленные части Вселенной.

Это последний результат эксперимента прямого поиска , или FASER, детектора частиц , разработанного и построенного международной группой физиков и установленного в CERN, Европейском совете по ядерным исследованиям в Женеве, Швейцария. Там FASER обнаруживает частицы, произведенные Большим адронным коллайдером ЦЕРН.

«Мы обнаружили нейтрино из совершенно нового источника — коллайдеров частиц — где два луча частиц сталкиваются друг с другом при чрезвычайно высокой энергии», — сказал физик Калифорнийского университета в Ирвине и сопредседатель FASER Collaboration Джонатан Фенг, который инициировал проект. в котором участвуют более 80 исследователей из UCI и 21 партнерского учреждения.

Брайан Петерсен, физик частиц из CERN, объявил результаты в воскресенье от имени FASER на 57-й конференции Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories в Италии.

Нейтрино, которые были открыты почти 70 лет назад покойным физиком UCI и лауреатом Нобелевской премии Фредериком Рейнсом, являются самой распространенной частицей в космосе и «были очень важны для создания стандартной модели физики элементарных частиц», — сказал Джейми Бойд, исследователь . физик элементарных частиц в CERN и сопредставитель FASER. «Но ни одно нейтрино, произведенное на коллайдере, никогда не обнаруживалось экспериментально».

После новаторской работы Рейнеса и других, таких как Хэнк Собел, профессор физики и астрономии UCI, большинство нейтрино, изучаемых физиками, были нейтрино низкой энергии. Но нейтрино, обнаруженные FASER, имеют самую высокую энергию, когда-либо произведенную в лаборатории, и подобны нейтрино, обнаруженным, когда частицы дальнего космоса вызывают драматические потоки частиц в нашей атмосфере.

«Они могут рассказать нам о глубоком космосе так, как мы не можем узнать иначе», — сказал Бойд. «Эти нейтрино очень высокой энергии в LHC важны для понимания действительно захватывающих наблюдений в астрофизике элементарных частиц».

Сам FASER является новым и уникальным среди экспериментов по обнаружению частиц. В отличие от других детекторов в ЦЕРН, таких как ATLAS, который имеет высоту в несколько этажей и весит тысячи тонн, FASER весит около одной тонны и аккуратно помещается в небольшом боковом туннеле ЦЕРНа. И потребовалось всего несколько лет, чтобы спроектировать и построить с использованием запчастей от других экспериментов.

«Нейтрино — единственные известные частицы, которые гораздо более крупные эксперименты на Большом адронном коллайдере не могут обнаружить напрямую, поэтому успешное наблюдение FASER означает, что весь физический потенциал коллайдера, наконец, используется», — сказал физик-экспериментатор UCI Дэйв Каспер.

Помимо нейтрино , одной из других главных целей FASER является помощь в идентификации частиц, составляющих темную материю , которая, по мнению физиков, составляет большую часть материи во Вселенной, но которую они никогда не наблюдали напрямую.

FASER еще предстоит найти признаки темной материи, но, поскольку БАК настроен начать новый раунд столкновений частиц через несколько месяцев, детектор готов зафиксировать любое появление.

«Мы надеемся увидеть интересные сигналы», — сказал Бойд.

Команда первой обнаружила нейтрино, созданные коллайдером частиц



Новости партнеров