“Призрачни частици”, открити в Големия адронен колайдер за първи път

Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Физиците откриха „призрачни частици“ в Големия адронен колайдер за първи път. Експеримент, наречен FASER, улови издайнически сигнали за неутрино, произведени при сблъсъци на частици, което може да помогне на учените да разберат по-добре ключовата физика.

Неутрино са елементарни частици, които са електрически неутрални, изключително леки и рядко взаимодействат с частици материя. Това ги прави трудни за откриване, въпреки че са много често срещани – всъщност има милиарди неутрино, които протичат през тялото ви в момента. Поради това те често се описват като призрачни частици.

Неутрино се произвеждат в звезди, свръхнови, квазари. радиоактивен разпад и от космически лъчи, взаимодействащи с атомите в земната атмосфера. Дълго се смяташе, че ускорителите на частици като LHC също трябва да ги правят, но без подходящите инструменти те просто биха се махнали незабелязани.

И сега този „правилен инструмент“ е инсталиран и тестван. По време на пилотно провеждане на експеримент, наречен FASER, инсталиран през 2018 г., учените откриха шест взаимодействия на неутрино.

„Преди този проект никога не са били наблюдавани признаци на неутрино в колайдер на частици“, казва Джонатан Фън, съавтор на проучване, описващо резултатите. „Този ​​значителен пробив е стъпка към развитието на по-задълбочено разбиране на тези неуловими частици и ролята, която те играят във Вселената.

Разположен на 480 м (1575 фута) надолу по линията от мястото, където се случват сблъсъците на частици, инструментът FASER работи малко като филмова фотография, казва екипът. Детекторът е съставен от плочи от олово и волфрам, разделени от слоеве емулсия. Някои от неутрино ще ударят ядрата на атомите в плътните метали, което създава други частици, които преминават през емулсията. Следите, които оставят след себе си, могат да се видят, когато емулсионните слоеве се „развият“ като филм. И със сигурност шест от тези белези бяха забелязани в данните.

„След като провери ефективността на подхода на емулсионния детектор за наблюдение на взаимодействията на неутрино, произведени в колайдер на частици, екипът на FASER сега подготвя нова серия от експерименти с пълен инструмент, който е много по-голям и значително по-чувствителен“, казва Фън.

Тази пълна версия, наречена FASERnu, ще тежи над 1090 кг (2400 lb), в сравнение с 29 кг (64 lb) на пилота. Повишената му чувствителност ще му позволи не само да открива неутрино по-често, но и да прави разлика между трите различни „вкуса“, ​​които идват, както и антинеутрино.

„Като се има предвид мощността на нашия нов детектор и неговото основно местоположение в CERN, очакваме да можем да запишем повече от 10 000 неутрино взаимодействия в следващото стартиране на LHC, започвайки през 2022 г.“, казва Дейвид Каспър, съавтор на изследването. . „Ще открием най-високоенергийните неутрино, които някога са били произвеждани от източник, създаден от човека.

Изследването е публикувано в списанието Физически преглед D.

Източник: Калифорнийския университет, Ървайн

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •