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

Как построить коллайдер на Луне (и зачем) Как построить коллайдер на Луне (и зачем)

Сооружение невиданных масштабов – ускоритель частиц, змеей обвивающий Луну

Популярная механика
Улыбающаяся депрессия Улыбающаяся депрессия

Всегда ли человек в депрессии подавлен и тосклив?

Лиза
«Она всех дезинформирует!»: заявление Меган Маркл о тайной свадьбе опровергли «Она всех дезинформирует!»: заявление Меган Маркл о тайной свадьбе опровергли

Герцоги Сассекские заявили, что они обвенчались без свидетелей

Cosmopolitan
13 самых необычных страхов 13 самых необычных страхов

Сегодня мы расскажем тебе об изощренных и навязчивых страхах

Maxim
Побороть дракона… и хорошенько выспаться Побороть дракона… и хорошенько выспаться

Как «приручить» преграды на пути от «хочу» до «делаю»

Psychologies
Постлюбовная реабилитация: как забыть не отвечающую взаимностью девушку Постлюбовная реабилитация: как забыть не отвечающую взаимностью девушку

Прочти, прежде чем броситься с моста под поезд из-за невзаимной любви

Maxim
Бывшая узница скопинского маньяка: «Главное — никогда не мириться с обстоятельствами» Бывшая узница скопинского маньяка: «Главное — никогда не мириться с обстоятельствами»

Похищение, насилие, годы, проведенные в бункере всего в 90 километрах от дома

Psychologies
Дома никого. Эстетика заброшенных особняков в объективе Томаса Джориона Дома никого. Эстетика заброшенных особняков в объективе Томаса Джориона

Фотограф Томас Джорион превратил свое мальчишеское увлечение в профессию

Seasons of life
Наземные телескопы отыскали убегающую из галактики сверхмассивную черную дыру Наземные телескопы отыскали убегающую из галактики сверхмассивную черную дыру

Эта сверхмассивная черная дыра находится внутри спиральной галактики J0437+2456

N+1
Играть не вредно: как компьютерные игры помогают учиться не только детям Играть не вредно: как компьютерные игры помогают учиться не только детям

Как использовать скрытый потенциал компьютерных игр?

Популярная механика
Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера

Несложный комплекс упражнений для красивой попы

Cosmopolitan
«Научите меня жить»: чем опасны готовые рецепты счастья от гуру «Научите меня жить»: чем опасны готовые рецепты счастья от гуру

Почему не существует простых решений для сложных вопросов?

Psychologies
Правила жизни Дэниела Крэйга Правила жизни Дэниела Крэйга

Правила жизни актера Дэниела Крэйга

Esquire
Свекровь вмешивается в отношения: кому это выгодно и почему? Свекровь вмешивается в отношения: кому это выгодно и почему?

Что делать, если свекровь вторгается в ваши отношения с мужем

Psychologies
Почему весной так хочется любви? Почему весной так хочется любви?

Почему после долгой зимы мы мечтаем о большой любви?

Psychologies
Глава из романа Александра Минкина «Чайка. На воде» Глава из романа Александра Минкина «Чайка. На воде»

У известного журналиста Александра Минкина выходит новая книга «Чайка. На воде»

СНОБ
Изменилось ли со времен Горбачева массовое представление о свободе в России Изменилось ли со времен Горбачева массовое представление о свободе в России

Какие свободы уже стали народными и укоренились в качестве нормы?

СНОБ
«Чем больше мужчина вынужден притворяться сильным, тем слабее его эго»: почему мы все должны быть феминистами «Чем больше мужчина вынужден притворяться сильным, тем слабее его эго»: почему мы все должны быть феминистами

Отрывок из книги «Мы все должны быть феминистами» Чимаманды Нгози Адичи

Forbes
Нырнуть и плыть Нырнуть и плыть

Кейт Уинслет умеет бесконечно верить в свои силы

Glamour
В мозгу человека найдены В мозгу человека найдены

Экспрессия генов может увеличиваться в клетках мозга после смерти

Популярная механика
Редкий кадр: 7 женщин-режиссеров в истории «Оскара» Редкий кадр: 7 женщин-режиссеров в истории «Оскара»

За историю «Оскара» на статуэтку претендовали всего семь женщин-режиссеров

Forbes
Технология ABS: как не забуксовать в продажах Технология ABS: как не забуксовать в продажах

Что такое account-based selling и как этот инструмент помогает в продажах

Forbes
Минута релакса: 11 легких способов уменьшить напряжение в шее и плечах, вызванное стрессом Минута релакса: 11 легких способов уменьшить напряжение в шее и плечах, вызванное стрессом

Пора немного размяться

Playboy
С мечтой о Мальте С мечтой о Мальте

Как российский император Павел I протянул руку помощи рыцарям-католикам

Дилетант
Великая история или погоня за хайпом: какую задачу решил Альфа-банк, наняв на работу Моргенштерна Великая история или погоня за хайпом: какую задачу решил Альфа-банк, наняв на работу Моргенштерна

Как Альфа-банк трансформировал весь российский рынок труда?

Forbes
Микродозы психоделиков и плацебо одинаково повлияли на психическое и когнитивное состояние людей Микродозы психоделиков и плацебо одинаково повлияли на психическое и когнитивное состояние людей

Субъективное улучшение - это эффект плацебо, а не результат действия препарата

N+1
История одной песни: Modern Talking — «You’re My Heart, You’re My Soul» История одной песни: Modern Talking — «You’re My Heart, You’re My Soul»

В муках ли рождался первый хит Modern Talking и как к нему пришли Дитер и Томас

Maxim
ИИ ИИ

Искусственный интеллект понемногу осваивает хаос реального мира

Популярная механика
Мороз и засуха едины Мороз и засуха едины

Голод с большим количеством смертей в Европейской России 1891 года

Дилетант
Одна вокруг света: от тропических лесов до лавандовой столицы Северной Америки Одна вокруг света: от тропических лесов до лавандовой столицы Северной Америки

110 серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты

Forbes
Открыть в приложении