11 августа, 2022

Frant.me

Информационный портал Кузбасса

Неуловимые и загадочные частицы впервые оставляют свой след на швейцарском ускорителе частиц.

Исследователи обнаружили потенциальные нейтрино с помощью ускорителя частиц. Новое начало.

Нейтрино повсюду: это одна из самых распространенных субатомных частиц во Вселенной. Однако у них нет заряда и почти нет массы. Это означает, что они не сильно реагируют с обычным веществом. Прямо сейчас миллиарды из них путешествуют по вашему телу, а вы даже не замечаете этого. Не зря их называют «частицами-призраками». Но теперь впервые эти неуловимые и загадочные частицы оставляют свой след на швейцарском ускорителе частиц.

Подробнее о швейцарском ускорителе частиц

Швейцарский большой адронный коллайдер (LHC) — крупнейший в мире ускоритель элементарных частиц. Это подземный ускоритель элементарных частиц, построенный на франко-швейцарской границе недалеко от Женевы. Проще говоря, Большой адронный коллайдер представляет собой кольцо длиной чуть более 27 километров. В этом кольце протоны ускоряются, почти достигая скорости света. Затем частицы сталкиваются друг с другом. Когда протоны сталкиваются, образуются новые частицы. Некоторые из этих частиц до сих пор неизвестны ученым. Надеюсь, эти неизвестные частицы дадут нам больше знаний о том, как устроена Вселенная.

У исследователей теперь есть Новое исследование Потенциальные нейтрино были впервые обнаружены с помощью Швейцарского большого адронного коллайдера (LHC). Он отличный учитель и отличный первый. «До этого проекта нейтрино никогда не использовали ускоритель элементарных частиц», — объясняет исследователь Джонатан Фенг. «Этот крупный прорыв — шаг к более глубокому пониманию этих неуловимых частиц и той роли, которую они играют во Вселенной».

эмульсия
Реагент эмульсии под давлением был установлен на LHC несколько лет назад. Он состоит из свинцовых и вольфрамовых пластин, которые чередуются со слоями эмульсии. Во время экспериментов с частицами на швейцарском ускорителе частиц нейтрино могут сталкиваться с сердечниками из свинца и вольфрамовых пластин. В результате частицы оставляют следы в слоях эмульсии. Отсюда исследователи могут почерпнуть информацию об энергиях частиц, их «вкусах» (насколько нам известно, нейтрино бывают трех «ароматов»: мюон, электрон и тау) и являются ли они нейтрино или антинейтрино.

READ  Вот как бы это выглядело

стиль фотографии
Чтобы сделать его более понятным, декораторы эмульсии фактически работают аналогично фотографии в доцифровую эпоху. Когда 35-миллиметровая пленка подвергается воздействию света, фотоны оставляют следы, которые выглядят как узоры по мере проявления пленки. Точно так же исследователи смогли увидеть взаимодействия нейтрино после удаления слоев эмульсии детектора и их «проявления».

В ходе эксперимента исследователи зафиксировали шесть «нейтринных взаимодействий» в слоях эмульсии. Это дает исследовательской группе важную информацию. «Во-первых, было подтверждено, что положение устройства в точке взаимодействия ATLAS (самый большой из шести детекторов LHC, названный ATLAS, редактор) было правильным местом для обнаружения столкновений нейтрино», — сказал исследователь Джонатан Фенг. «Во-вторых, мы показали, что можем отслеживать взаимодействия нейтрино с помощью детектора эмульсии».

Детектор эмульсии расположен в 480 м от точки реакции ATLAS. Исследование показало, что это хорошее место для обнаружения нейтрино от столкновений частиц. Фото: ЦЕРН

большая версия
Используемый эмульсионный реагент имел относительно небольшой размер, например, весил всего 29 кг. Однако после того, как исследование показало, что метод работает, команда планирует создать более крупную версию. Планируется, что вес будущего гаджета составит около 1100 килограммов. «Этот инструмент будет намного больше и более чувствительным», — говорит Фенг. Например, исследователи надеются, что эта более крупная версия сможет различать разные ароматы нейтрино и обнаруживать их антинейтринные аналоги. Это огромный шаг вперед. За всю историю человечества было зарегистрировано всего 10 наблюдений только тау-нейтрино. Но исследователи ожидают, что в ближайшие три года это удвоится или даже утроится.

«Учитывая мощность нового детектора, мы ожидаем зарегистрировать более 10 000 нейтринных взаимодействий», — сказал исследователь Дэвид Каспер. «Мы откроем самые энергичные нейтрино, которые когда-либо появлялись из искусственного источника».

READ  Скоро выйдет следующее поколение The Witcher 3: Wild Hunt?