Відкриття у Великому адронному колайдері: учені вперше виявили "примарні частинки"

FASER, нейтрино, великий адронний колайдер
Фото: New Atlas | Уловлювач частинок FASER

У межах експерименту FASER ученим вдалося побачити контрольні сигнали нейтрино, які створюються під час зіткнення частинок.

Нейтрино досить складно виявити, адже ці електрично нейтральні елементарні частинки дуже легкі і рідко вступають у взаємодію Космосу з частинками матерії. Але вони дуже поширені. Навіть зараз через ваше тіло проходить кілька мільярдів нейтрино. Тому їх і називають примарними частками, повідомляє New Atlas.

Нейтрино створюються в зірках, наднових і квазарах, і довгий час вважалося, що їх можна створити і у Великому адронному колайдері, але без правильних приладів їх неможливо було помітити. І нарешті вчені випробували ці "правильні прилади" під час експерименту з назвою FASER і виявили шість взаємодій нейтрино.

"Досі жодних ознак нейтрино в колайдері помітити не вдавалося, але тепер ми зробили важливий крок уперед до розуміння природи цих частинок та їхньої ролі у Всесвіті", — говорить Джонатан Фенг з Каліфорнійського університету в Ірвайні.

Уловлювач частинок FASER

Принцип роботи приладу FASER, який розмістили на відстані 480 метрів від місця зіткнення частинок, схожий на те, як працював колись плівковий фотоапарат, кажуть учені. Прилад складається із свинцевих та вольфрамових пластин, які розділені шарами емульсії. Коли нейтрино б'ють по ядрах атомів щільних металів, створюються інші частинки, які проходять крізь емульсію.

Нейтріно
Фото: Khoisan

Коли шари емульсії "проявляються", як плівка, можна побачити сліди нейтрино. У ході цього експерименту вчені побачили 6 таких слідів.

"Це був тестовий запуск приладу, і він показав свою ефективність. Тепер ми готуватимемо новий прилад, який буде більшим, і він більш чутливий", — каже Фенг.

Новий прилад та нові дослідження

Якщо тестова версія приладу важить 29 кг, то повноцінний прилад важить понад 1 тонну і називається FASERnu. З його допомогою вчені хочуть частіше виявляти нейтрино, а також цей прилад зможе розрізнити три типи нейтрино — електронне, мюонне та тау-нейтрино, а також антинейтрино.

За словами вчених, вже починаючи з 2022 року їм вдасться побачити понад 10 тисяч взаємодій нейтрино, а також вони зможуть виявити найвищий нейтрино з тих, які були створені не в космосі.

Нагадуємо, що місяць тому фізики намагалися виявити стерильне нейтрино. Їхній результат став причиною появи цікавих теорій виникнення Всесвіту.