| 30 ноября 2021 | Новости науки и техники

Впервые были обнаружены "призрачные" частицы, порожденные при столкновениях в Большом Адроном Коллайдере

Датчик эксперимента FASER


Ученые-физики впервые в истории зарегистрировали "призрачные" частицы нейтрино, порожденные при столкновениях внутри Большого Адронного Коллайдера (БАК), самого большого и мощного ускорителя частиц на сегодняшний день. Контрольные сигналы, свидетельствующие о наличии этих частиц, были зарегистрированы датчиками эксперимента FASER. А дальнейшее изучение событий и собранных данных позволит ученым лучше понять некоторые аспекты физики элементарных частиц.

Напомним нашим читателям, что нейтрино - это очень легкие элементарные частицы, не имеющие электрического заряда, которые крайне редко взаимодействуют с частицами обычной материи. Редкость взаимодействий делает процесс обнаружения нейтрино весьма сложным даже при условии, что такие частицы являются весьма распространенными и их огромное количество, исчисляющееся миллиардами, проходит через тело человека каждую секунду. Именно из-за такой неуловимой природы нейтрино называют призрачными частицами.

Частицы нейтрино вырабатываются в огромных количествах в недрах звезд, в квазарах, при взрывах сверхновых, при распаде радиоактивных элементов и даже при взаимодействии космических лучей с атомами верхних слоев земной атмосферы. Также частицы нейтрино, согласно теориям, должны вырабатываться в достаточно больших количествах в таких ускорителях, как БАК, но для их обнаружения требуется установка соответствующих датчиков и инструментов.

И в 2018 году рядом с коллайдером был установлен "правильный" инструмент FASER, предназначенный именно для обнаружения частиц нейтрино. За все время периода работы коллайдера датчики этого инструмента зарегистрировали шесть случаев прохождения через них частиц нейтрино.

Оборудование и датчики инструмента FASER расположены на удалении 480 метров от точки столкновения лучей протонов в туннеле коллайдера. Датчики состоят из свинцовых и вольфрамовых пластин, между которыми находится слой специальной эмульсии. Когда частицы нейтрино сталкиваются с ядрами атомов в пластинах из плотного металла, возникает поток вторичных частиц, которые движутся сквозь слой эмульсии и оставляют за собой характерные следы. И за все время при помощи эмульсии было зарегистрировано шесть соответствующих следов нейтрино.

Собрав всю необходимую информацию, группа эксперимента FASER готовит теперь новый датчик нейтрино, более массивный и гораздо более чувствительный. Этот новый датчик, FASERnu, будет весить 1090 килограмм, для сравнения, вес первого датчика составляет всего 29 килограмм. А более высокая чувствительность позволит не только регистрировать большее количество частиц, но и идентифицировать типы нейтрино и антинейтрино, которые в науке называют термином "аромат".

Ученые рассчитывают, что при помощи нового датчика им удастся зарегистрировать порядка 10 тысяч частиц нейтрино во время очередного периода работы коллайдера, который начнется в 2022 году. "Мы надеемся, что нам удастся поймать самые высокоэнергетические нейтрино, которые были порождены в недрах источника, созданного человеком, другими словами, частицы нейтрино искусственного происхождения" - пишут исследователи.




Ключевые слова:
Большой, Адронный, Коллайдер, БАК, Эксперимент, Датчик, FASER, Частица, Нейтрино

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • WATCHMAN - подземный датчик, способный удаленно контролировать каждую атомн ...
  • Физики получили доказательства существования новой "стерильной" формы час ...
  • Датчик нейтрино NOvA начинает регистрировать первые неуловимые частицы
  • Новый детектор нейтрино станет самым большим сооружением в мире из пластика ...
  • С помощью радиотелескопов ученые превратят Луну в детектор нейтрино.




  • 30 ноября 2021 07:41
    #1 Написал: bagol

    Публикаций: 0
    Комментариев: 49
    нейтрино не имеющие электрического заряда и антинейтрино
    Тут мой мозг сломался.
        
    30 ноября 2021 11:23
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1095
    А я вот что нелогичного заметил:
    такие частицы являются весьма распространенными и их огромное количество, исчисляющееся миллиардами, проходит через тело человека каждую секунду.

    В то же время:
    Оборудование и датчики инструмента FASER расположены на удалении 480 метров от точки столкновения лучей протонов в туннеле коллайдера.

    Тем не менее, ученые пытаются задетектить в своем датчике именно нейтрино с коллайдера.
    Получается, сквозь построенный датчик и так довольно много и часто пролетают нейтрино, в том числе и высокоэнергетические, пришедшие с космоса.
    Не логично ли датчик размещать максимально близко к камере столкновения частиц?


    --------------------
        
    30 ноября 2021 20:31
    #3 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4330
    beany85,
    Википедия
    Каждую секунду через площадку на Земле площадью в 1 см2 проходит около 6*10^10 нейтрино, испущенных Солнцем [электронные], однако их влияние на вещество практически никак не ощущается. В то же время нейтрино высоких энергий успешно обнаруживаются по их взаимодействию с мишенями.


    bagol,
    Для каждого нейтрино также существует соответствующая античастица, называемая антинейтрино, которая также не имеет электрического заряда и полуцелого спина. Они отличаются от нейтрино наличием противоположных знаков лептонного числа и хиральности . По состоянию на 2016 год не было найдено никаких доказательств в отношении других различий


    bagol,
    Вдогонку, чтобы добить Вас окончательно -
    Антинейтрон — античастица по отношению к нейтрону. Как и нейтрон, антинейтрон имеет нулевой электрический заряд. Масса антинейтрона равна массе нейтрона, а магнитные моменты их одинаковы по величине, но противоположны по знаку.


    --------------------
        
    19 декабря 2021 12:54
    #4 Написал: GenSec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3
    FomaNeverujuwij, антиколлайдэр)) на котором проводят антиексперементы
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.