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

Нечеловеческий секс Нечеловеческий секс

Почему мы все еще занимаемся сексом по старинке – с живыми людьми?

Популярная механика
Фитнес для здоровья: Как тренироваться правильно? Фитнес для здоровья: Как тренироваться правильно?

Тренировки от случая к случаю пользы не приносят

Домашний Очаг
Обиженная коварными мужчинами Анжелика: любовные трагедии Мишель Мерсье Обиженная коварными мужчинами Анжелика: любовные трагедии Мишель Мерсье

Мишель Мерсье вошла в историю кинематографа как одна из самых красивых актрис

Cosmopolitan
Что общего у фильма «Никто» и «Джона Уика» Что общего у фильма «Никто» и «Джона Уика»

Как Илье Найшуллеру удалось снять настоящий голливудский боевик

GQ

Как историей Гагарина вдохновлялись музыканты, кинематографисты и художники

Esquire
300 километров по льду 300 километров по льду

Чему нас учит школа зимнего вождения?

Популярная механика
Русский чех: как строил бизнес самый богатый человек Чехии Петр Келлнер и при чем тут российская приватизация Русский чех: как строил бизнес самый богатый человек Чехии Петр Келлнер и при чем тут российская приватизация

Как Петр Келлнер строил свой бизнес и сотрудничал с российскими бизнесменами?

Forbes
«Что такое не везет…»: 10 провалившихся покушений на Гитлера «Что такое не везет…»: 10 провалившихся покушений на Гитлера

За время правления Гитлера на него были совершены десятки покушений

Maxim
Правила жизни Шакила О’Нила Правила жизни Шакила О’Нила

Шакил О’Нил планирует состариться в окружении телевизора и видеоигр

Esquire
Не блести как блин! Как не испортить лицо хайлайтером расскажет наш визажист Не блести как блин! Как не испортить лицо хайлайтером расскажет наш визажист

Хайлайтер обладает поистине магической энергией!

Cosmopolitan
Незаметное похудение: как мы сжигаем калории, не зная об этом Незаметное похудение: как мы сжигаем калории, не зная об этом

Человеческий организм — штука крайне сложная и умная

Cosmopolitan
Бытовая магия: как при помощи цвета улучшить личную жизнь и привлечь деньги Бытовая магия: как при помощи цвета улучшить личную жизнь и привлечь деньги

Чтобы привнести капельку магии в серые будни, достаточно их раскрасить!

Cosmopolitan
Кризис среднего возраста: как распознать и пережить Кризис среднего возраста: как распознать и пережить

Как выявить симптомы кризиса среднего возраста

РБК
Как сделать онлайн-обучение эффективным Как сделать онлайн-обучение эффективным

Что поможет сделать онлайн-образование более результативным?

СНОБ
Надо ли ужесточать наказание за сексуальные преступления против несовершеннолетних Надо ли ужесточать наказание за сексуальные преступления против несовершеннолетних

Как бороться с педофилией?

СНОБ
9 способов сделать работу по дому более приятной 9 способов сделать работу по дому более приятной

Как научиться относиться к хозяйственным заботам без привычного раздражения

Psychologies
5 хитов Башкирии 5 хитов Башкирии

От горнолыжных курортов до горячих источников – все развлечения Башкирии

Лиза
Рашид бен Саид аль-Мактум и Дубай: две утопии в одной реальности Рашид бен Саид аль-Мактум и Дубай: две утопии в одной реальности

Дубай — это соединение двух утопий

Weekend
«Я не видела паспорта и ключей с тех пор, как стала членом семьи»: главное из интервью Опры с Меган Маркл и принцем Гарри «Я не видела паспорта и ключей с тех пор, как стала членом семьи»: главное из интервью Опры с Меган Маркл и принцем Гарри

Хайлайты из интервью принца Гарри и Меган Маркл, которого ждал весь мир

Forbes
Зачем смотреть спектакль «Собрание сочинений» — рефлексию по поводу наследства Зачем смотреть спектакль «Собрание сочинений» — рефлексию по поводу наследства

О спектакле — истории семьи, которая прощается с прошлым

РБК
Готовы? Записывайте Готовы? Записывайте

Возьмите ручку и блокнот, откройте его на чистой странице, пишите

Glamour
У скифов Причерноморья обнаружили признаки оседлого уклада У скифов Причерноморья обнаружили признаки оседлого уклада

Изотопный анализ указал на сосуществование земледельцев и скотоводов-кочевников

N+1
В каких продуктах содержится белок? В каких продуктах содержится белок?

Если «здоровый образ жизни» и «сбалансированное питание» для тебя не пустой звук

Maxim
Не кочегарки и не плотницы: как женщины осваивают запрещенные раньше в России профессии Не кочегарки и не плотницы: как женщины осваивают запрещенные раньше в России профессии

Список запрещенных для женщин профессий устарел

Forbes
Художник превратился в торговца и перестал этого стесняться. Как соцсети подарили искусство народу Художник превратился в торговца и перестал этого стесняться. Как соцсети подарили искусство народу

Маркетинг и культура уже не исключают друг друга и смешались между собой

Esquire
«Жаль, что я не знал этого раньше»: 20 важных фактов о жизни и людях «Жаль, что я не знал этого раньше»: 20 важных фактов о жизни и людях

Жизнь — это путешествие

Psychologies
«Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных «Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных

Отрывок из романа Ольги Громовой «Вальхен» об остарбайтерах

Esquire
«Война за орбиту»: как СССР и США готовились к космической третьей мировой войне «Война за орбиту»: как СССР и США готовились к космической третьей мировой войне

Решающим сражением в третьей мировой станет битва за орбиту

Maxim
Тайный роман с Челентано и ранние роды: 5 удивительных фактов об Орнелле Мути Тайный роман с Челентано и ранние роды: 5 удивительных фактов об Орнелле Мути

Итальянская актриса Орнелла Мути покорила сердца миллионов мужчин

Cosmopolitan
Антонио Бандерас: «Я никогда не витал в облаках» Антонио Бандерас: «Я никогда не витал в облаках»

Антонио Бандерасом — о том, каково это, быть успешным и знаменитым

Maxim
Открыть в приложении