Физики впервые обнаружили неуловимую частицу на Большом адронном коллайдере: почему это важно

Фото: CERN

Две группы физиков представили результаты своих экспериментов в издании Physical Review Letters. Согласно исследованиям, ученые впервые смогли обнаружить такие частицы, как нейтрино, которые образовались в результате ядерных реакций на Большом адронном коллайдере (БАК). Хотя ученые уже знали, что в результате ядерных реакций, которые происходят во время ускорения частиц до почти скорости света и их столкновения между собой, появляются нейтрино, еще никогда их не обнаруживали. Новое достижение поможет ученым раскрыть некоторые секреты в поведении субатомных частиц, пишет IFLScience.

Нейтрино представляют собой нейтральные фундаментальные частицы, которые описывает Стандартная модель физики элементарных частиц. Они имеют три разных вида: тау-нейтрино, мюонное нейтрино и электронное нейтрино. Эти частицы являются самыми распространенными во Вселенной, но наблюдать их очень сложно, ведь нейтрино очень плохо взаимодействует с другой материей.

На сегодняшний день ученые обнаружили, что источниками нейтрино являются Солнце, космическое излучение, взрывы сверхновых, а также ядерные реакторы и ускорители частиц. Но физики еще не наблюдали нейтрино внутри ускорителей частиц, которым является БАК. Но это удалось впервые сделать двум группам ученых, которые проводили своих эксперименты на разных детекторах коллайдера.

По словам ученых, нейтрино создаются в больших количествах в БАК, но их до сих пор еще не удавалось обнаружить. Эти частицы очень слабо воздействуют с другими частицами и в этом главная причина, что их еще не видели напрямую. Поэтому нейтрино остаются плохо изученными фундаментальными частицами. Для обнаружения нейтрино две группы физиков отдельно друг от друга использовали два разных детектора, но главное, что они смогли достичь одного результата – впервые увидеть нейтрино в ускорителе частиц.

Для обнаружения тех или иных частиц в коллайдере запускают пучки других частиц в виде луча, чтобы они сталкивались друг с другом. Одна команда физиков разместила свой детектор вдоль линии луча, чтобы нейтрино с самой высокой энергией могли пройти через этот детектор. Считается, что нейтрино с самой высокой энергией легче обнаружить, чем нейтрино с низкой энергией, ведь первые с большей вероятностью вступят во взаимодействие с другой материей. В результате было обнаружено 153 нейтрино с энергией более 200 миллиардов электрон-вольт. По словам ученых, это самая высокая энергия нейтрино, которую удалось зафиксировать в искусственных условиях. Другая команда физиков с помощью другого детектора обнаружила 8 нейтрино.

По словам ученых, обнаружение нейтрино в ускорителе частиц дает возможность приблизится к разгадке самых главных тайн Стандартной модели физики элементарных частиц, которые не дают покоя физикам.

По словам авторов исследования, они еще продолжат обрабатывать полученные данные, но самом подтверждение существования нейтрино на БАК может привести к еще более значительным открытиям в будущем.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform