Wetenschappers hebben voor het eerst in de geschiedenis neutrino's geregistreerd bij de Large Hadron Collider
Een internationale groep natuurkundigen van de FASER-samenwerking die aan de ATLAS-detector werkt, dankzij het gebruik van emulsiedetector werden voor het eerst in de geschiedenis neutrino's ontdekt die verschenen bij de LHC (Large Hadron botser). Het gaat over deze unieke gebeurtenis en verdere experimenten die in dit materiaal zullen worden besproken.
Het ongrijpbare neutrino en de zoektocht ernaar
Neutrino's zijn een van de moeilijkste deeltjes in het standaardmodel om waar te nemen. En de complexiteit van hun onderzoek ligt in het feit dat alle momenteel bekende neutrino-smaken deelnemen uitsluitend in zwaartekracht en zwakke interacties, en daarom worden ze praktisch niet verstrooid door andere deeltjes.
Dus voor een neutrino met een energie van één megaeletron/volt is de padlengte in een vast object 10^15 kilometer. In eenvoudige bewoordingen kan zo'n deeltje vrij een kolossale afstand vliegen in een vaste stof voordat het willekeurig in botsing komt met een atoom van materie.
Een belangrijk kenmerk van ongrijpbare neutrino's ligt ook in het feit dat ze een extreem klein gewicht hebben. Dus de totale massa van alle drie de neutrino-smaken is niet meer dan 0,26 elektron/volt, en het meest gewichtloze neutrino heeft vermoedelijk een massa van slechts 0,086 elektron/volt. Dit is 6 - 7 ordes van grootte minder dan de massa van een element zoals een elektron.
Om deze deeltjes te bestuderen, zijn er over de hele wereld speciale installaties gebouwd. Super-Kamiokande heeft bijvoorbeeld een detector van 50.000 ton van de zuiverste vloeistof, en in dergelijke installatie zoals IceCube gebruikt de werkvloeistof van de detector in de vorm van een ijsblokje met een randlengte van duizend meter.
Dat is alleen maar om te bestuderen hoe neutrino's interageren met andere deeltjes in een uitgebreid energiebereik vanaf In de jaren tachtig bestudeerden ingenieurs de mogelijkheid om neutrino's te fixeren die direct bij versnellers verschijnen deeltjes.
En dit jaar publiceerde een groep wetenschappers die aan de ATLAS-detector werkten een analyse van de gegevens die in 2018 zijn verzameld. Dus de analyse toonde aan dat wetenschappers er voor het eerst in de geschiedenis in slaagden neutrino's te repareren die in de LHC waren geboren.
Neutrino's met energieën in tera-elektron / volt verschenen tijdens het verval van hadronen, de meeste pionen, kaonen en D-mesonen, die verschenen als gevolg van botsingen van protonen met een totale energie van het massamiddelpunt gelijk aan 13 tera-elektron / volt.
Wetenschappers hebben deze gebeurtenis vastgelegd dankzij het gebruik van een emulsiedetector, die zich op 480 meter van de plaats van botsing van deeltjes bevond. Tijdens het experiment konden wetenschappers zes manifestaties van de interactie van neutrino's met materie vastleggen met een statistische significantie van 2,7 standaarddeviaties.
De wetenschappers meldden ook dat het eerder verrichte werk slechts een voorbereiding is op meer grootschalig experiment gepland voor 2022-2024, wanneer de tweede grote het LHC-bedrijfsseizoen.
Dus, volgens de aannames van natuurkundigen, zouden er gedurende deze tijd bij de Large Hadron Collider ongeveer een biljoen gevallen moeten zijn van het verschijnen van neutrino's met een karakteristieke energie van één tera-elektron / volt. En wetenschappers zullen ongeveer 10.000 interacties van neutrino's met materie krijgen.
De ingenieurs willen deze forse toename van het aantal fixaties bereiken dankzij de aanpassing van de detector, waardoor het gewicht zal toenemen van 29 kg naar 1090 kg. Bovendien gaan natuurkundigen ervan uit dat ze met de nieuwe detector de interactie van alle drie kunnen onderscheiden soorten neutrino's bij energieën die gewoon fysiek ontoegankelijk zijn voor andere registratiefaciliteiten neutrino.
Laten we de successen en nieuwe ontdekkingen van wetenschappers van de LHC volgen.
Welnu, als je het huidige materiaal leuk vond, vergeet dan niet om het te beoordelen en je te abonneren op het kanaal om geen nieuwe releases te missen. Dank u voor uw aandacht!