Учёные впервые засекли нейтрино, порождённые ускорителем частиц
Впервые в истории науки команда под руководством физиков из Калифорнийского университета в Ирвайне обнаружила нейтрино, родившиеся в коллайдере. Открытие обещает углубить понимание учёными этих субатомных частиц, впервые обнаруженных экспериментально в 1956 году, и играющих ключевую роль в процессе, благодаря которому светят звёзды.
Работа также может пролить свет на космические нейтрино, которые пролетают большие расстояния и достигают Земли, давая астрономам возможность заглянуть в отдалённые части Вселенной.
Это последний результат, полученный в ходе эксперимента «Forward Search Experiment» (FASER) — детектора частиц, разработанного и построенного международной группой физиков и установленного в ЦЕРНе, Европейском совете по ядерным исследованиям в Женеве, Швейцария. Там FASER обнаруживает частицы, создаваемые Большим адронным коллайдером.
«Мы обнаружили нейтрино, происходящие из совершенно нового для нас источника — коллайдера, в котором два пучка частиц сталкиваются друг с другом на чрезвычайно высоких энергиях», — сказал физик частиц из Калифорнийского университета в Ирвайне и сопредседатель коллаборации FASER Джонатан Фенг. Он инициатор проекта, в котором участвуют более 80 исследователей из Калифорнийского университета и 21 партнёрского института.
Брайан Петерсен, специалист по физике частиц из ЦЕРН, объявил результаты от имени FASER на 57-й конференции Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories в Италии.
Нейтрино — самые распространённые частицы в космосе, и «очень важны для создания стандартной модели физики частиц», — сказал Джейми Бойд, физик в ЦЕРНе и сопредседатель FASER. «Но ни один нейтрино, полученный на коллайдере, никогда не обнаруживали в эксперименте».
Большинство нейтрино, изучаемых физиками, были низкоэнергетическими. Но нейтрино, обнаруженные FASER, имеют самую высокую энергию из когда-либо созданных в лаборатории и похожи на нейтрино, которые обнаруживаются, когда частицы из глубокого космоса вызывают резкие ливни частиц в нашей атмосфере.
«Они могут рассказать нам о глубоком космосе то, что мы не могли бы узнать иначе, — говорит Бойд. — Эти нейтрино очень высоких энергий на БАК важны для понимания действительно интересных наблюдений в астрофизике частиц».
«Нейтрино — единственные известные частицы, которые не получается обнаружить напрямую в более крупных экспериментах на БАК, поэтому успешное наблюдение FASER означает, что наконец-то используется весь физический потенциал коллайдера», — говорит физик-экспериментатор из Калифорнийского университета Дэйв Каспер.
