Прорыв в физике: ученые из ЦЕРН впервые обнаружили неуловимую частицу высокой энергии

Фото: CERN

В результате нового эксперимента на Большом адронном коллайдере, когда происходило столкновение протонов, физики из ЦЕРН (Европейская организация по ядерным исследованиям) впервые напрямую наблюдали взаимодействия электронных и мюонных нейтрино высокой энергии. Возможность изучать нейтрино с чрезвычайно высокой энергией может помочь ответить на фундаментальные вопросы физики. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters, пишет Interesting Engineering.

Нейтрино — это фундаментальная частица, которая имеет очень маленькую массу и очень слабо взаимодействует с остальной материей. Поэтому нейтрино иногда называют призрачными частицами, которые заполняют Вселенную. Каждую секунду огромное количество нейтрино пролетает сквозь Землю и наши тела, но обнаружить их не так просто.

По словам ученых, они впервые обнаружили нейтрино высокой энергии во время эксперимента на Большом адронном коллайдере (БАК) и это прорыв в физике элементарных частиц.

Существует три вида нейтрино: электронные нейтрино, мюонные нейтрино и тау-нейтрино. До сих пор физики не измеряли профили взаимодействия нейтрино при энергиях более 300 гигаэлектронвольт (ГэВ) для электронных нейтрино и от 400 ГэВ до шести тераэлектронвольт (6000 ГэВ) для мюонных нейтрино.

Во время эксперимента, когда происходило столкновение протонов в ускорителе частиц, ученые обнаружили четыре кандидата на электронное нейтрино и восемь на мюонное нейтрино, имеющих энергию выше 200 ГэВ. Физики говорят, что из-за высокой точности измерений, они пришли к выводу, что это настоящие нейтрино.

Физики обнаружили нейтрино с самой высокой энергией, из всех, которые наблюдались в ускорителе частиц, с энергиями в диапазоне тераэлектронвольт.

Впервые физики измерили профили взаимодействия нейтрино, то есть вероятности взаимодействия нейтрино с целевыми частицами, в диапазонах энергий 560–1740 ГэВ для электронных нейтрино и 520–1760 ГэВ для мюонных нейтрино. Все эти измерения согласуются с предсказаниями Стандартной модели физики элементарных частиц.

Возможность изучать нейтрино с чрезвычайно высокой энергией может помочь ответить на фундаментальные вопросы физики. Например, почему частицы имеют массу и почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform