Это открытие поможет изучить источники астрофизических нейтрино

N+1Наука

IceCube увидел следы резонанса Глэшоу

Никита Козырев

The IceCube Collaboration / Nature, 2021

Физикам удалось обнаружить в данных нейтринной обсерватории IceCube событие с сверхэнергичным астрофизическим антинейтрино, которое со статистической точность в 2,3σ провзаимодействовало с электроном в ходе резонанса Глэшоу. Это явление заключается в резонансном росте сечения рождения W-бозона в столкновении электронного антинейтрино с электроном при приближении энергии антинейтрино в системе покоя электрона к 6,3 петаэлектронвольт. Ученые определили видимую энергию рожденных в событии частиц, которая оказалась близка к искомой, а также определили область происхождения нейтрино и роль фоновых процессов в регистрации такого явления. В будущем разработанные методы позволят не только исследовать само явление резонанса Глэшоу, но и больше узнать об источниках астрофизических нейтрино. Статья опубликована в журнале Nature.

Нейтрино — чрезвычайно легкие элементарные частицы, которые очень слабо взаимодействует с веществом. Само взаимодействие происходит путем обмена с материей W- и Z-бозонами — переносчиками слабого взаимодействия. Рождаться нейтрино могут в очень разных на первый взгляд процессах: солнечные нейтрино, к примеру, образуются в ходе термоядерной реакции горения водорода с образованием гелия, а атмосферные нейтрино — при распаде прионов и каонов, которые появляются при взаимодействии космических лучей с ядрами в воздухе. Особняком стоят астрофизические нейтрино, которые возникают в различных «космических ускорителях» — объектах во вселенной, способных ускорять частицы до крайне высоких энергий. Потенциальными источниками астрофизических нейтрино могут быть, к примеру, активные ядра галактик, взрывы сверхновых и другие источники вспышек гамма-излучения.

Каждый тип нейтрино характеризуется зависимостью их потока от энергии — спектром. Помимо самого источника, именно спектр отличает астрофизических нейтрино от всех остальных — рождается и прилетает на Землю их крайне мало, а их энергия может быть очень большой: вплоть до 1020электронвольт. Кроме того, астрофизические нейтрино обладают особенно малым сечением взаимодействия с веществом (порядка 10-20 барн), что делает их очень удобными наблюдаемыми для изучения процессов в их потенциальных источниках. Дело в том, что среда, окружающая потенциальные «космические ускорители», очень плотная, а легкие и нейтральные нейтрино в состоянии преодолеть ее и достичь Земли, даже не отклонившись под действием магнитного поля. То есть астрофизические нейтрино могут позволить физикам косвенно изучить физику космических объектов, участвующих в их рождении.

С астрофизическими нейтрино высоких энергий связан и еще один интересный эффект — резонанс Глэшоу. Он был теоретически предсказан еще в 1959 году и заключается в резонансном росте сечения рождении W-бозона в столкновении электронного антинейтрино с электроном при приближении энергии антинейтрино в системе покоя электрона к 6,3 петаэлектронвольт. Такая энергия недостижима для существующих «земных» ускорителей, но вполне доступна для их космических аналогов, а значит резонансное рождение W-бозона возможно и на Земле, но с участием астрофизического нейтрино. Наблюдение такого процесса интересно не только как очередное потенциальное подтверждение Стандартной модели: в нем могут участвовать лишь антинейтрино, а значит экспериментальное изучение резонанса Глэшоу

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Роботы отмечают столетие Роботы отмечают столетие

Слово «робот» придумал чешский художник и литератор Йосеф Чапек

Наука и жизнь
15 цепляющих фильмов о семейных ценностях 15 цепляющих фильмов о семейных ценностях

Фильмы о близких людях, семье и любви

Cosmopolitan
Холод космоса не так уж далёк, как кажется Холод космоса не так уж далёк, как кажется

Есть ли разница между инеем в разное время года?

Наука и жизнь
Правила жизни Глеба Павловского Правила жизни Глеба Павловского

Правила жизни политтехнолога Глеба Павловского

Esquire
Обогатились на разводе: Асмус, Муцениеце, Решетова и другие звездные россиянки Обогатились на разводе: Асмус, Муцениеце, Решетова и другие звездные россиянки

Эти актрисы и модели смогли удачно разорвать отношения с возлюбленными

Cosmopolitan
Кристофер Уинн, Papa John’s: «Бизнес в России — это что-то между спортом и войной. Зависит от дня недели» Кристофер Уинн, Papa John’s: «Бизнес в России — это что-то между спортом и войной. Зависит от дня недели»

Кристофер Уинн — какие навыки нужны франчайзи и в чем проблема агрегаторов

Inc.
Невозможный двигатель EmDrive: в космос без топлива Невозможный двигатель EmDrive: в космос без топлива

Информация о невозможном двигателе, который должен быть вечным

Популярная механика
Make Up Forever in Russia: встречаем обновленную Audi A5 Make Up Forever in Russia: встречаем обновленную Audi A5

Каким получился рестайлинг Audi A5?

Популярная механика
Пять стадий Египта Пять стадий Египта

Пройдя все стадии принятия Египта, я был вознагражден

Вокруг света
Не молчи: 17 отличных тем для разговора с девушкой, которые помогут узнать друг друга Не молчи: 17 отличных тем для разговора с девушкой, которые помогут узнать друг друга

О чем можно поговорить с девушкой, которая тебе нравится

Playboy
Дойти до вершины: как первая советская альпинистка Эльвира Шатаева отстояла право покорять горы без мужчин Дойти до вершины: как первая советская альпинистка Эльвира Шатаева отстояла право покорять горы без мужчин

Как Шатаева завоевывала горы и право подниматься на них для женщин

Forbes
Был ли прототип у Воланда из «Мастера и Маргариты»? Был ли прототип у Воланда из «Мастера и Маргариты»?

Правда ли, что протатип Воланда из «Мастера и Маргариты» — Мефистофель?

Культура.РФ
Часы марсианского тракториста Часы марсианского тракториста

Когда и зачем человеку может понадобиться новая система измерения времени?

Вокруг света
Насиловал и истязал 4 года: сегодня скопинский маньяк выходит на свободу Насиловал и истязал 4 года: сегодня скопинский маньяк выходит на свободу

На свободу выходит Виктор Мохов, известный как скопинский маньяк

Cosmopolitan
Сотни миллионов продаж и место в списке лучших вещей в мире: почему книжный шкаф «Билли» от IKEA стал популярным Сотни миллионов продаж и место в списке лучших вещей в мире: почему книжный шкаф «Билли» от IKEA стал популярным

Почему шкаф «Билли» от IKEA стал популярным

VC.RU
Раз и навсегда! Щадящие бьюти-процедуры эффект от которых максимально долог Раз и навсегда! Щадящие бьюти-процедуры эффект от которых максимально долог

Самые актуальные процедуры салонов красоты

Cosmopolitan

На Apple TV вышел аудиосериал "Звонки". Аудитория в восторге, интернет спорит

Esquire
Электрическое поле помогает алмазам расти Электрическое поле помогает алмазам расти

С 1950-х годов алмазы получают искусственно

Наука и жизнь
Jaguar F-Pace SVR: кошка, которая гоняет сама по себе Jaguar F-Pace SVR: кошка, которая гоняет сама по себе

От нуля до штрафа за превышение за пару секунд…

Maxim
44 ребенка к 39 годам: история самой многодетной матери из ныне живущих 44 ребенка к 39 годам: история самой многодетной матери из ныне живущих

Как живет самая многодетная мать на планете?

Cosmopolitan
SpaceX однажды оставила инженеров на острове в океане без еды, и они устроили бунт, утверждает новая книга SpaceX однажды оставила инженеров на острове в океане без еды, и они устроили бунт, утверждает новая книга

В ранние годы SpaceX её инженеры жили и работали на острове в Тихом океане

Inc.
«Все будет хорошо»: что не так с этим выражением «Все будет хорошо»: что не так с этим выражением

«Все будет хорошо», — фраза, обесценивающая чужие переживания

Psychologies
Все должно случиться Все должно случиться

Глеб Пускепалис впервые вышел на сцену в 1 год и с тех пор оттуда не уходит

OK!
Перспективы колонизации мира иного, или Для кого на Марсе будет что-нибудь цвести Перспективы колонизации мира иного, или Для кого на Марсе будет что-нибудь цвести

Зачем людям осваивать Марс?

СНОБ
Золотая жила: зачем сооснователь Reddit запустил платформу для торговли спортивными карточками Золотая жила: зачем сооснователь Reddit запустил платформу для торговли спортивными карточками

Alt может стать золотой жилой в мире коллекционных объектов

Forbes
Что делать, если начальник пытается вами манипулировать Что делать, если начальник пытается вами манипулировать

Начальник обесценивает ваш профессионализм и заставляет чувствовать вину?

Psychologies
Скорая помощь: травяные сборы от отеков, которые спасут лицо после вечеринки Скорая помощь: травяные сборы от отеков, которые спасут лицо после вечеринки

Что делать, если все лицо опухло, а под глазами отеки?

Cosmopolitan
Zнак беZграничность. О новом альбоме «Бордерлайн» Zнак беZграничность. О новом альбоме «Бордерлайн»

Земфира вернулась после восьмилетнего молчания

СНОБ
Сменила прическу = изменила жизнь: как «перезагрузиться» — чек-лист от стилиста Сменила прическу = изменила жизнь: как «перезагрузиться» — чек-лист от стилиста

Женщины, записываясь к парикмахеру, втайне верят, что изменят свою жизнь

Cosmopolitan
Валерия Брусникина: «Блокчейн увеличивает прозрачность и надежность сделок» Валерия Брусникина: «Блокчейн увеличивает прозрачность и надежность сделок»

Возможности и перспективы блокчейна

Forbes
Открыть в приложении