Научный мир приятно поразила команда исследователей, которая представила результаты своей работы на 57-й конференции Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories в Италии в марте 2023 года. Они подтвердили первое прямое наблюдение нейтрино в Большом адронном коллайдере элементарных частиц. Это открытие имеет огромное значение для нашего понимания субатомного мира.
Что такое нейтрино?
У нейтрино нет электрического заряда, а масса почти нулевая, от чего они почти не взаимодействуют с обычной материей. Каждую секунду через кусочек на Земле площадью в 1 см² проходит около 6*1010 нейтрино. Они настолько отличаются от остальной материи, что проскальзывают сквозь нее, как призраки, за что получили прозвище «частицы-призраки».
Эти свойства делают их чрезвычайно важными для физики элементарных частиц и космологии. Нейтрино образуются в высокоэнергетических процессах, таких как ядерный синтез в недрах звезд, а также играют важную роль в эволюции Вселенной.
Интерес к нейтрино возникает не только из-за их загадочных свойств, но и из-за их роли в физике космоса. Нейтрино могут много рассказать нам о событиях в глубоком космосе. Поэтому ученые ищут возможности наблюдения в самых разнообразных экспериментах, включая коллайдеры.
Открытие нейтрино
Одним из таких экспериментов является детектор FASERnu, расположенный на Большом адронном коллайдере. Этот детектор был создан специально для обнаружения нейтрино высоких энергий. Он состоит из 730 эмульсионных пленок и вольфрамовых пластин общей массой около тонны.
В результате многолетней плодотворной работы ученым из команды FASER удалось обнаружить нейтрино. Шесть кандидатов были идентифицированы еще в 2021 году. Но после долгой процедуры проверок исследователи наконец подтвердили свое открытие с уровнем значимости 16 сигма. Это означает, что вероятность того, что сигналы были получены случайно, настолько низкая, что почти равна нулю. К примеру, уровень значимости в 5 сигма уже является достаточным для того, чтобы считать это открытием в физике элементарных частиц.
Чего ожидать от будущих открытий?
Команда исследователей все еще активно анализирует данные, собранные детектором FASERnu. Ожидается, что в будущем будет обнаружено много нейтрино. Когда запустят Большой адронный коллайдер после модернизации, которая продлится до 2026 года, мы можем надеяться на еще больше неожиданных открытий в сфере физики элементарных частиц.
Еще в 2021 году физик Дэвид Каспер из Калифорнийского университета в Ирвине спрогнозировал, что во время следующего запуска Большого адронного коллайдера будет зарегистрировано около 10 тыс. нейтринных взаимодействий. Это означает, что ученые лишь едва коснулись того, что может предложить FASERnu.
Ранее мы сообщали о том, как физики сделали потрясающее открытие о «призрачных частицах» Вселенной.
По материалам sciencealert.com.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
