Didelis dalelių fizikos proveržis buvo pasiektas Didžiajame hadronų greitintuve (LHC).

filtras pirmą kartą neutrinai Jie buvo aptikti ne tik LHC, bet ir Kuris Dalelių greitintuvas.

Šešios neutrinų sąveikos, aptiktos naudojant FASERnu sub-nutrino detektorių, ne tik įrodo technologijos įgyvendinamumą, bet ir atveria naują kelią tirti šias paslaptingas daleles, ypač esant didelei energijai.

„Prieš šį projektą dalelių greitintuve nebuvo jokių neutrinų ženklų“, – sakė jis. Fizikas Jonathanas Fengas sakė: Kalifornijos universiteto Irvine, vienas iš FASER bendradarbiavimo pirmininkų.

„Šis svarbus proveržis yra žingsnis link gilesnio šių sunkiai suvokiamų dalelių ir jų vaidmens visatoje supratimo.

Tiesą sakant, neutrinai randami visur. Tai viena gausiausių subatominių dalelių visatoje. Tačiau jis neturi jokio krūvio ir turi beveik nulinę masę, todėl, nors ir teka per visatą beveik šviesos greičiu, jis beveik nesąveikauja su ja. Šiuo metu per jus teka milijardai dalykų. Neutrinui likusi visatos dalis iš esmės yra nemateriali; Dėl šios priežasties jie taip pat žinomi kaip vaiduoklio dalelės.

Nors jie retai bendrauja, tai niekada nėra tas pats. Detektoriai mėgsta ledo kubelis Antarktidoje, Super Kamiokande Japonijoje ir mini tenisas Fermilab mieste Ilinojaus valstijoje jis naudojo jautrias fotodetektorių matricas, skirtas užfiksuoti šviesos srautus, atsirandančius, kai neutrinai sąveikauja su kitomis dalelėmis visiškai tamsioje aplinkoje.

Tačiau ilgą laiką mokslininkai taip pat norėjo ištirti neutrinus, susidarančius dalelių susidūrimo metu. Taip yra todėl, kad Collider neutrinai, atsirandantys daugiausia dėl hadronų irimo, gaminami esant labai didelei energijai, kuri nėra gerai ištirta. Greitintuvo neutrinų aptikimas suteikia prieigą prie energijos ir neutrinų tipų, kurie retai matomi kitur.

FASERnu yra tai, kas žinoma kaip failas Emulsiklio reagentas. Švino ir volframo plokštelės kaitaliojasi su emulsijos sluoksniais: atliekant dalelių eksperimentus LHC, neutrinai gali susidurti su švino ir volframo plokštelių branduoliais, todėl dalelės palieka pėdsakus emulsijos sluoksniuose, kaip ir jonizuojančiosios spinduliuotės kelius. a debesų kambarys.

Paveikslus reikia išvystyti kaip fotografijos juostą. Tada fizikai galėtų analizuoti dalelių trajektorijas, kad sužinotų, kas jas sukūrė; Nesvarbu, ar tai neutrinas, koks yra neutrino „skonis“ ar tipas. Yra trys neutrinų skoniai – elektronų, miuonų ir tau – bei jų antineutrinų atitikmenys.

2018 m. atliktame FASERnu eksperimentiniame paleidime emulsijos sluoksniuose buvo užfiksuotos šešios kandidatų neutrinų sąveikos. Tai gali atrodyti mažai, atsižvelgiant į dalelių, kurios susidaro veikiant dideliam hadronų greitintuvui, skaičių, tačiau tai suteikė bendradarbiavimui dvi svarbias informacijos.

„Pirmiausia patikrinkite, ar ATLAS sąveikos taško priekinė padėtis LHC yra teisinga vieta susidūrimo neutrinams aptikti. Feng pasakė. „Antra, mūsų pastangos parodė emulsijos detektoriaus naudojimo veiksmingumą tokio tipo neutrinų sąveikai stebėti.”

Eksperimentinis detektorius buvo palyginti mažas prietaisas, sveriantis apie 29 kilogramus (64 svarus). Šiuo metu komanda dirba su visa versija, sveriančia maždaug 1100 kilogramų (daugiau nei 2400 svarų). Šis instrumentas būtų žymiai jautresnis ir leistų tyrėjams atskirti neutrinų skonį nuo jų antineutrininių analogų.

Jie prognozuoja, kad trečiasis LHC stebėjimo ciklas sukurs 200 milijardų elektronų neutrinų, 6 trilijonus miuonų neutrinų, 9 milijardus tau neutrinų ir jų antineutrinų. Kadangi iš viso aptikome tik apie 10 tau neutrinų, tai būtų gana didelė problema.

Kooperatyvas taip pat žiūri į labiau nepagaunamą grobį. Jie turi daug vilčių atskleisti tamsūs fotonai, kuri šiuo metu yra hipotetinė, bet gali padėti atskleisti pobūdį Juodoji medžiagaPaslaptinga, neaptinkama masė, kuri sudaro didžiąją visatos materijos dalį.

Tačiau vien neutrinų atradimai yra labai jaudinantis žingsnis į priekį mūsų supratimui apie pagrindinius visatos komponentus.

„Atsižvelgiant į mūsų naujojo detektoriaus galią ir pagrindinę jo vietą CERN, tikimės, kad kitame LHC etape, pradedant 2022 m., galėsime užfiksuoti daugiau nei 10 000 neutrinų sąveikų“, Fizikas ir astronomas Davidas Kasperis sakė: Kalifornijos universiteto Irvine, vienas iš FASER projekto pirmininkų.

„Mes atrasime didžiausios energijos neutrinus, kurie buvo pagaminti iš žmogaus sukurto šaltinio.

Grupės tyrimas buvo paskelbtas m fizinė peržiūra d.