Gli scienziati per la prima volta nella storia hanno registrato neutrini al Large Hadron Collider
Un gruppo internazionale di fisici della collaborazione FASER che lavorano sul rivelatore ATLAS, grazie all'utilizzo di rivelatore di emulsioni, per la prima volta nella storia, sono stati scoperti neutrini che sono apparsi all'LHC (Large Hadron collisore). Riguarda questo evento unico e ulteriori esperimenti che saranno discussi in questo materiale.
Il neutrino inafferrabile e la ricerca di esso
I neutrini sono una delle particelle più difficili da osservare nel Modello Standard. E la complessità del loro studio sta nel fatto che tutti gli aromi di neutrini attualmente conosciuti prendono parte esclusivamente nelle interazioni gravitazionali e deboli, ed è per questo che non sono praticamente dispersi da altri particelle.
Quindi per un neutrino con un'energia di un megaelettrone/volt, la lunghezza del percorso in un oggetto solido è 10^15 chilometri. In termini semplici, una tale particella può volare liberamente per una distanza colossale in un solido prima di scontrarsi casualmente con un atomo di materia.
Inoltre, una caratteristica importante degli sfuggenti neutrini risiede nel fatto che hanno un peso estremamente ridotto. Quindi la massa totale di tutti e tre i sapori di neutrino non è superiore a 0,26 elettroni/volt, e il neutrino più senza peso presumibilmente ha una massa di soli 0,086 elettroni/volt. Questo è 6-7 ordini di grandezza inferiore alla massa di un elemento come un elettrone.
Per studiare queste particelle, sono state costruite installazioni speciali in tutto il mondo. Ad esempio, Super-Kamiokande ha un rilevatore di 50.000 tonnellate del liquido più puro, e in tale installazione come IceCube utilizza il fluido di lavoro del rilevatore sotto forma di un cubetto di ghiaccio con una lunghezza del bordo di mille metri.
Questo è solo per studiare come i neutrini interagiscono con altre particelle in un intervallo di energia esteso a partire da Negli anni '80, gli ingegneri hanno studiato la possibilità di fissare i neutrini che appaiono direttamente sugli acceleratori particelle.
E quest'anno, un gruppo di scienziati che lavorano sul rivelatore ATLAS ha pubblicato un'analisi dei dati raccolti nel 2018. Quindi l'analisi ha mostrato che per la prima volta nella storia, gli scienziati sono riusciti a fissare i neutrini nati nell'LHC.
I neutrini con energie in teraelectron/volt sono comparsi durante il decadimento degli adroni, della maggior parte dei pioni, dei kaoni e D-mesoni, che è apparso a seguito di collisioni di protoni con un'energia totale del centro di massa pari a 13 teraelettrone / volt.
Gli scienziati hanno registrato questo evento grazie all'uso di un rilevatore di emulsione, che si trovava a 480 metri dal luogo di collisione delle particelle. Durante l'esperimento, gli scienziati sono stati in grado di registrare sei manifestazioni dell'interazione dei neutrini con la materia con un significato statistico di 2,7 deviazioni standard.
Gli scienziati hanno anche riferito che il lavoro svolto in precedenza è solo una preparazione per ulteriori informazioni esperimento su larga scala previsto per il 2022-2024, quando il secondo grande la stagione operativa di LHC.
Quindi, secondo le ipotesi dei fisici, durante questo periodo al Large Hadron Collider dovrebbero esserci circa un trilione di casi di comparsa di neutrini con un'energia caratteristica di un teraelettrone / volt. E gli scienziati otterranno circa 10.000 interazioni dei neutrini con la materia.
Gli ingegneri vogliono ottenere questo forte aumento del numero di fissazioni grazie alla modifica del rilevatore, a seguito della quale il suo peso aumenterà da 29 kg a 1090 kg. Inoltre, i fisici presumono che con il nuovo rivelatore saranno in grado di distinguere l'interazione di tutti e tre tipi di neutrini ad energie che sono semplicemente fisicamente inaccessibili ad altre strutture di registrazione neutrino.
Bene, seguiamo i successi e le nuove scoperte degli scienziati dell'LHC.
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