Cientistas, pela primeira vez na história, registraram neutrinos no Grande Colisor de Hádrons
Um grupo internacional de físicos da colaboração FASER que trabalham no detector ATLAS, graças ao uso de detector de emulsão, pela primeira vez na história, foram descobertos neutrinos que apareceram no LHC (Large Hadron colisor). É sobre este evento único e outros experimentos que serão discutidos neste material.
O elusivo neutrino e a busca por ele
Os neutrinos são uma das partículas mais difíceis de observar no Modelo Padrão. E a complexidade de seu estudo reside no fato de que todos os sabores de neutrino atualmente conhecidos participam exclusivamente em interações gravitacionais e fracas, e é por isso que elas praticamente não são espalhadas por outras partículas.
Portanto, para um neutrino com energia de um megaeletron / volt, o comprimento do caminho em um objeto sólido é de 10 ^ 15 quilômetros. Em termos simples, tal partícula pode voar livremente uma distância colossal em um sólido antes de colidir aleatoriamente com um átomo de matéria.
Além disso, uma característica importante dos neutrinos indescritíveis reside no fato de terem um peso extremamente pequeno. Portanto, a massa total de todos os três tipos de neutrino não é mais do que 0,26 elétron / volt, e o neutrino mais leve, supostamente, tem uma massa de apenas 0,086 elétron / volt. Isso é de 6 a 7 ordens de magnitude menor que a massa de um elemento como um elétron.
Para estudar essas partículas, instalações especiais foram construídas ao redor do mundo. Por exemplo, Super-Kamiokande tem um detector de 50.000 toneladas do líquido mais puro, e em tal instalação como IceCube usa o fluido de trabalho do detector na forma de um cubo de gelo com um comprimento de borda de mil metros.
Isso é apenas para estudar como os neutrinos interagem com outras partículas em uma faixa de energia estendida a partir de 1980, engenheiros estudaram a possibilidade de fixar neutrinos que aparecem diretamente nos aceleradores partículas.
E este ano, um grupo de cientistas que trabalha no detector ATLAS publicou uma análise dos dados coletados em 2018. Portanto, a análise mostrou que, pela primeira vez na história, os cientistas conseguiram consertar neutrinos que nasceram no LHC.
Neutrinos com energias em teraelétron / volt apareceram durante a decadência dos hádrons, a maioria dos píons, kaons e D-mesons, que apareceu como resultado de colisões de prótons com uma energia total do centro de massa igual a 13 teraelétron / volt.
Os cientistas registraram este evento graças ao uso de um detector de emulsão, que estava localizado a 480 metros do local de colisão das partículas. Durante o experimento, os cientistas foram capazes de registrar seis manifestações da interação dos neutrinos com a matéria com significância estatística de 2,7 desvios-padrão.
Os cientistas também relataram que o trabalho feito anteriormente é apenas uma preparação para mais experimento em grande escala planejado para 2022-2024, quando o segundo grande a temporada de operação do LHC.
Portanto, de acordo com as suposições dos físicos, durante esse período no Grande Colisor de Hádrons, deve haver cerca de um trilhão de casos de aparecimento de neutrinos com uma energia característica de um teraelétron / volt. E os cientistas obterão cerca de 10.000 interações de neutrinos com a matéria.
Os engenheiros desejam alcançar este aumento acentuado no número de fixações graças à modificação do detector, como resultado do qual seu peso aumentará de 29 kg para 1.090 kg. Além disso, os físicos presumem que, com o novo detector, eles serão capazes de distinguir a interação de todos os três tipos de neutrinos em energias que são simplesmente fisicamente inacessíveis a outras instalações de registro neutrino.
Bem, vamos acompanhar os sucessos e novas descobertas dos cientistas do LHC.
Bom, se você gostou do material atual, não esqueça de avaliá-lo e se inscrever no canal para não perder novos lançamentos. Obrigado pela sua atenção!