Международной группой ученых из 21 научного центра 9 стран проведено исследование, доклад о нем опубликован в журнале Physical Review D. Речь идет о частицах, обнаруженных на детекторе FASER Большого адронного коллайдера, которые называются нейтринными кандидатами.
Известно, что нейтринные частицы имеют чрезвычайно малую массу. Они очень редко взаимодействуют с другими частицами барионной материи, поэтому их прозвали частицами-призраками.
Нейтрино образуются в звездах, а также в сверхновых и квазарах. Долгое время ученые считали, что эти частицы могут быть воссозданы с помощью Большого адронного коллайдера, но не было прибора, способного их увидеть.
“До сих пор не было никаких признаков нейтрино в коллайдере, но теперь мы сделали важный шаг к пониманию природы этих частиц и их роли во Вселенной”, — делится исследователь Джонатан Фенг из Калифорнийского университета.
Расположенный на 480 метров ниже линии столкновения частиц, прибор FASER действует отчасти как кинокамера. Детектор состоит из свинцовых и вольфрамовых пластин, разделенных слоями эмульсии. Нейтрино, ударяясь о ядра атомов в этих плотных металлах, создают поток других частиц, которые проходят через эмульсию. Их следы могут быть “проявлены” как фотопленка. Ученые сделали шесть таких “кадров”.
Подтвердив эффективность метода эмульсионного детектирования при наблюдении нейтринных взаимодействий, возникающих в ускорителе частиц, команда FASER начала подготовку к новой серии экспериментов с новым оборудованием – более крупным и значительно более чувствительным. Полная версия – FASERnu – весит более тонны (пилотная – 29 кг). Она сможет обнаруживать нейтрино гораздо чаще, а также различать их по типу.
“Учитывая мощность нового детектора и его расположение в ЦЕРНе, мы ожидаем, что сможем уловить более 10 000 нейтринных взаимодействий во время следующего запуска БАК, который начнется в 2022 году, — рассказывает Дэвид Каспер. – Мы обнаружим самые высокоэнергетические нейтрино, когда-либо созданные человеком”.
