Открытие в Большом адронном коллайдере: ученые впервые обнаружили "призрачные частицы"

FASER, нейтрино, большой адронный коллайдер
Фото: New Atlas | Улавливатель частиц FASER

В рамках эксперимента FASER ученым удалось увидеть контрольные сигналы нейтрино, которые создаются при столкновении частиц.

Нейтрино достаточно сложно обнаружить, ведь эти электрически нейтральные элементарные частицы очень легкие и редко вступают в взаимодействие с частицами материи. Но они очень распространенные. Даже сейчас через ваше тело проходит несколько миллиардов нейтрино. Поэтому их и называют призрачными частицами, сообщает New Atlas.

Нейтрино создаются в звездах, сверхновых и квазарах и долгое время считалось их можно создать и в Большом адронном коллайдере, но без правильных приборов их было бы невозможно заметить. И наконец-то ученые испытали эти "правильные приборы" во время эксперимента с названием FASER и обнаружили 6 взаимодействий нейтрино.

"До сих пор никаких признаков нейтрино в коллайдере заметить не удавалось, но теперь мы сделали важный шаг вперед к пониманию природы этих частиц и их роли во Вселенной’, — говорит Джонатан Фенг из Калифорнийского университета в Ирвайне.

Улавливатель частиц FASER

Принцип работы прибора FASER, который разместили на расстоянии 480 метров от места столкновения частиц похож на то, как работал когда-то пленочный фотоаппарат, говорят ученые. Прибор состоит из свинцовых и вольфрамовых пластин, которые разделены слоями эмульсии. Когда нейтрино бьют по ядрам атомов плотных металлов, создаются другие частицы, которые проходят сквозь эмульсию.

Нейтрино
Фото: Science

Когда слои эмульсии "проявляются", как пленка, то можно увидеть следы нейтрино. В ходе этого эксперимента ученые увидели 6 таких следов.

"Это был тестовый запуск прибора, и он показал свою эффективность. Теперь мы будем готовить новый прибор, который будет больше, и он более чувствителен", — говорит Фенг.

Новый прибор и новые исследования

Если тестовая версия прибора весит 29 кг, то полноценный прибор весит более 1 тонны и называется FASERnu. С его помощью ученые хотят чаще обнаруживать нейтрино, а также этот прибор сможет различить три типа нейтрино — электронное, мюонное и тау-нейтрино, а также антинейтрино.

По словам ученых уже начиная с 2022 года им удастся увидеть более 10 тысяч взаимодействий нейтрино, а также они смогут обнаружить самый высокоэнергичный нейтрино из тех, которые были созданы не в космосе.

Напоминаем, что месяц назад физики пытались обнаружить стерильное нейтрино. Их результат стал причиной появления интересных теорий возникновения Вселенной.