Новый этап: Нейтрино впервые обнаружены внутри коллайдеров частиц

Нейтрино, неуловимые частицы, которые долгое время озадачивали ученых, наконец-то впервые были обнаружены в коллайдерах частиц. Это революционное достижение стало возможным благодаря двум крупным исследовательским группам - FASER (Forward Search Experiment) и SND (Scattering and Neutrino Detector)@LHC, использующим детекторы, расположенные на Большом адронном коллайдере (БАК) ЦЕРН в Швейцарии. Полученные результаты, недавно опубликованные в журнале Physical Review Letters, открывают новые захватывающие возможности для экспериментальных исследований в области физики частиц.

- Кристовао Вилела (коллаборация SND@LHC): "Очень слабое взаимодействие нейтрино с другими частицами делает их обнаружение очень сложным, и поэтому они являются наименее хорошо изученными частицами в Стандартной модели физики частиц".

Проблема обнаружения нейтрино

Нейтрино - это миниатюрные частицы с нейтральным зарядом, что делает их чрезвычайно трудными для обнаружения. Несмотря на то, что они являются одними из самых распространенных частиц во Вселенной, их слабое взаимодействие с другой материей представляет собой серьезную проблему для ученых. Однако благодаря использованию современных детекторов и оборудования физикам удалось наблюдать нейтрино, исходящие из различных источников, таких как Солнце, космические лучи, сверхновые, ускорители частиц и ядерные реакторы.

Стремление наблюдать нейтрино на коллайдере

Одной из давних целей в области изучения нейтрино является наблюдение этих частиц в коллайдерах. Коллайдеры - это ускорители частиц, в которых два пучка частиц сталкиваются друг с другом. FASER и SND@LHC, две крупные исследовательские коллаборации, успешно достигли этой цели, обнаружив нейтрино в коллайдере на БАК.

Кристовао Вилела из коллаборации SND@LHC поясняет: "Нейтрино очень обильно образуются в протонных коллайдерах, таких как БАК. Однако до сих пор эти нейтрино никогда не наблюдались непосредственно. Очень слабое взаимодействие нейтрино с другими частицами делает их обнаружение очень сложным, и поэтому они являются наименее изученными частицами в Стандартной модели физики частиц".

- Джонатан Ли Фенг (коллаборация FASER): "Каждый раз, когда нейтрино обнаруживаются из нового источника, мы узнаем что-то чрезвычайно важное о Вселенной".

FASER и SND@LHC: новаторские открытия

Коллаборация FASER, занимающаяся наблюдением легких и слабо взаимодействующих частиц, первой обнаружила нейтрино на БАКе. Детектор FASER, расположенный на расстоянии более 400 м от знаменитого эксперимента ATLAS в отдельном туннеле, наблюдал нейтрино, возникающие в той же "области взаимодействия" внутри БАК, что и ATLAS.

Джонатан Ли Фенг, сопредседатель коллаборации FASER, подчеркивает значимость этого достижения: "Коллайдеры частиц существуют уже более 50 лет, и в них обнаружены все известные частицы, кроме нейтрино. В то же время каждый раз, когда нейтрино обнаруживались из нового источника, будь то ядерный реактор, Солнце, Земля или сверхновые, мы узнавали что-то чрезвычайно важное о Вселенной. В рамках нашей недавней работы мы впервые поставили перед собой задачу обнаружить нейтрино, образующиеся в коллайдере частиц".

- Phys.org: "Это революционное достижение стало возможным благодаря двум крупным исследовательским коллаборациям - FASER (Forward Search Experiment) и SND (Scattering and Neutrino Detector)@LHC, использующим детекторы, расположенные на Большом адронном коллайдере (БАК) ЦЕРН в Швейцарии".

Последствия для исследований в области физики элементарных частиц

Обнаружение нейтрино на коллайдере открывает захватывающие возможности для дальнейших исследований в области экспериментальной физики частиц. Изучая эти неуловимые частицы в коллайдерах, ученые смогут получить ценные сведения о фундаментальных принципах работы Вселенной. Этот прорыв не только расширяет наши представления о нейтрино, но и открывает путь для будущих открытий в этой области.