Tutkijat tallensivat ensimmäistä kertaa historiassa neutriinoja suuressa hadronitörmäyttimessä
FASER-yhteistyön kansainvälinen ryhmä fyysikoita, jotka työskentelevät ATLAS-ilmaisimen parissa, kiitos emulsioilmaisin, ensimmäistä kertaa historiassa löydettiin neutriinoja, jotka ilmestyivät LHC: stä (Large Hadron törmäyskone). Tässä materiaalissa käsitellään tätä ainutlaatuista tapahtumaa ja muita kokeita.
Elusive Neutrino ja sen etsiminen
Neutriinot ovat yksi vaikeimmin havaittavista standardimallin hiukkasista. Ja heidän tutkimuksensa monimutkaisuus johtuu siitä, että kaikki tällä hetkellä tunnetut neutriinomaut osallistuvat yksinomaan gravitaatiossa ja heikossa vuorovaikutuksessa, ja siksi niitä ei käytännössä hajota muut hiukkasia.
Joten neutriinolle, jonka energia on yksi megaelektroni / voltti, polun pituus kiinteässä esineessä on 10 ^ 15 kilometriä. Yksinkertaisesti sanottuna tällainen hiukkanen voi lentää vapaasti valtavan matkan kiinteässä aineessa ennen kuin se törmää satunnaisesti aineatomiin.
Myös vaikeasti havaittavien neutriinojen tärkeä ominaisuus on se, että niillä on erittäin pieni paino. Joten kaikkien kolmen neutriino-maun kokonaismassa on enintään 0,26 elektronia / voltti, ja painottomimman neutrinon massa on oletettavasti vain 0,086 elektronia / voltti. Tämä on 6-7 suuruusluokkaa pienempi kuin elementin, kuten elektronin, massa.
Näiden hiukkasten tutkimiseksi eri puolilla maailmaa on rakennettu erityisiä laitteistoja. Esimerkiksi Super-Kamiokandessa on 50 000 tonnin puhtaimman nesteen ilmaisin, ja IceCuben kaltaisessa asennuksessa käytetään ilmaisimen työnestettä jääkuution muodossa, jonka reunan pituus on n. tuhat metriä.
Tämä on vain tutkia, kuinka neutriinot ovat vuorovaikutuksessa muiden hiukkasten kanssa laajennetulla energiaalueella alkaen 1980-luvulla insinöörit tutkivat mahdollisuutta kiinnittää neutriinoja, jotka ilmestyvät suoraan kiihdytin hiukkasia.
Ja tänä vuonna ryhmä ATLAS-ilmaisimen parissa työskenteleviä tutkijoita julkaisi analyysin tiedoista, jotka kerättiin vuonna 2018. Joten analyysi osoitti, että ensimmäistä kertaa historiassa tutkijat onnistuivat korjaamaan LHC: ssä syntyneet neutriinot.
Neutriinoja, joiden energia on teraelektroni/voltti, ilmaantui hadronien, useimpien pionien, kaonien ja D-mesonit, jotka ilmestyivät protonien törmäysten seurauksena, joiden massakeskuksen kokonaisenergia on 13 teraelektroni / voltti.
Tutkijat tallensivat tämän tapahtuman emulsioilmaisimen käytön ansiosta, joka sijaitsi 480 metrin päässä hiukkasten törmäyspaikasta. Kokeen aikana tutkijat pystyivät kirjaamaan kuusi ilmentymää neutriinojen vuorovaikutuksesta aineen kanssa, joiden tilastollinen merkitsevyys oli 2,7 standardipoikkeamaa.
Tiedemiehet kertoivat myös, että aiemmin tehty työ on vain valmistautumista lisää laajamittainen kokeilu suunniteltu vuosille 2022-2024, jolloin toinen suuri LHC: n toimintakausi.
Joten fyysikkojen oletusten mukaan tänä aikana Large Hadron Colliderissa pitäisi olla noin biljoonaa tapausta ilmaantua neutriinoihin, joiden ominaisenergia on yksi teraelektroni / voltti. Ja tiedemiehet saavat noin 10 000 neutrinon vuorovaikutusta aineen kanssa.
Insinöörit haluavat saavuttaa tämän jyrkän lisäyksen kiinnitysten lukumäärässä ilmaisimen modifioinnin ansiosta, jonka seurauksena sen paino nousee 29 kg: sta 1090 kg: aan. Lisäksi fyysikot olettavat, että uuden ilmaisimen avulla he pystyvät erottamaan kaikkien kolmen vuorovaikutuksen neutriinotyyppejä energioissa, joihin muut rekisteröintitilat eivät yksinkertaisesti fyysisesti pääse käsiksi neutrino.
No, seurataan LHC: n tutkijoiden onnistumisia ja uusia löytöjä.
No, jos pidit nykyisestä materiaalista, älä unohda arvioida sitä ja tilata kanava, jotta et menetä uusia julkaisuja. Kiitos huomiostasi!