Команда фізиків виявила ознаки нейтрино на Великому адронному колайдері

Міжнародна група Forward Search Experiment, очолювана фізиками з Каліфорнійського університету в Ірвіні, вперше в історії виявила нейтрино, вироблені Великим адронним колайдером на об'єкті CERN поблизу Женеви, Швейцарія. Дослідники описують свої спостереження шести взаємодій нейтрино під час пілотного запуску компактного емульсійного детектора, встановленого на LHC у 2018 році.

Про це пише сайт новин Волині Конкурент з посиланням на Technology.org.

«До цього проекту жодних ознак нейтрино на колайдері не було виявлено жодних частинок», – сказав співавтор Джонатан Фенг, заслужений професор фізики та астрономії UCI та співкерівник колаборації FASER. «Цей значний прорив є кроком до глибшого розуміння цих невловимих частинок і ролі, яку вони відіграють у Всесвіті».

Він сказав, що дане відкриття дало його команді дві важливі відомості.

«По-перше, він підтвердив, що положення перед точкою взаємодії ATLAS на LHC є правильним місцем для виявлення нейтрино колайдера», – сказав Фенг.  «По-друге, наші зусилля продемонстрували ефективність використання емульсійного детектора для спостереження подібних взаємодій нейтрино».

Пілотний інструмент складався зі свинцевих і вольфрамових пластин, що чергувалися з шарами емульсії.  Під час зіткнень частинок на LHC деякі з нейтрино врізалися в ядра в щільних металах, створюючи частинки, які проходять крізь шари емульсії та створюють сліди, які видно після обробки.  Ці гравюри дають підказки про енергію частинок, їх смак – тау, мюон чи електрон – і чи є вони нейтрино чи антинейтрино.

За словами Фенга, емульсія працює так само як і фотографія в епоху до цифрових камер. Коли 35-міліметрова плівка піддається впливу світла, фотони залишають сліди, які виявляються у вигляді візерунків під час проявлення плівки.  Дослідники FASER також змогли побачити взаємодії нейтрино після видалення та розробки емульсійних шарів детектора.

«Перевіривши ефективність підходу емульсійного детектора для спостереження за взаємодією нейтрино, що утворюються на колайдері частинок, команда FASER тепер готує нову серію експериментів з повноцінним інструментом, який набагато більшим», – сказав Фенг.

З 2019 року він і його колеги готуються до проведення експерименту з інструментами FASER для дослідження темної матерії на LHC.  Вони сподіваються виявити темні фотони, що дасть дослідникам перше уявлення про те, як темна матерія взаємодіє з нормальними атомами та іншою матерією у Всесвіті через негравітаційні сили.

Завдяки успіху їхньої нейтринної роботи за останні кілька років команда FASER, яка складається з 76 фізиків з 21 установи в дев’яти країнах, поєднує новий детектор емульсії з апаратом FASER.  У той час як пілотний детектор важив близько 64 фунтів, прилад FASERnu буде понад 2400 фунтів, і він буде набагато більш реактивним і здатним розрізняти різновиди нейтрино.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:

• Дослідники відкрили новий вид надпровідності
• Лазерне охолодження квантових газів
• Квантові повторювачі підвищують безпеку даних