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

Невымирающий вид Невымирающий вид

Lada Niva Travel – уже не пирожок, но все еще Niva

Популярная механика
«Проблемы с эмпатией». Возможна ли российская оппозиция без Навального «Проблемы с эмпатией». Возможна ли российская оппозиция без Навального

Получится ли у оставшихся лидеров ФБК* справится с ролью публичных политиков

СНОБ
Почему премия «Золотой глобус» отчаянно устарела Почему премия «Золотой глобус» отчаянно устарела

«Золотой глобус» — событие, на которое по-хорошему не нужно обращать внимания

СНОБ
Почему ребенку скучно в школе и что с этим делать Почему ребенку скучно в школе и что с этим делать

Как заинтересовать ребенка учебой?

Psychologies
Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы Ни зарплаты, ни отпусков: чем «карьера» жены и матери опаснее обычной работы

Какой будет жизнь девушки, если она выберет роль жены, отказавшись от карьеры

Cosmopolitan
«Набат разума раздается по всему миру»: как Олимпия де Гуж стала прабабушкой феминизма «Набат разума раздается по всему миру»: как Олимпия де Гуж стала прабабушкой феминизма

Олимпия де Гуж стремилась доказать, что женщины ничем не хуже мужчин

Forbes
Нейронные герои Нейронные герои

Валерий Шарипов рассказал «Популярной механике» о своих синтетических героях

Популярная механика
Походная кровать Наполеона Походная кровать Наполеона

Наполеон Бонапарт хоть и не погиб на поле боя, но почил на походной кровати

Дилетант
Роботизированный телескоп нашел три горячих юпитера с распухшими атмосферами Роботизированный телескоп нашел три горячих юпитера с распухшими атмосферами

Система NGTS открыла четыре новых газовых гиганта

N+1
Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

Физики рассчитали рассеяние электрона на атоме углерода и на нано-ондуляторе

N+1
Простой способ понять, склонны ли вы к ипохондрии Простой способ понять, склонны ли вы к ипохондрии

Эксперт — о том, как понять, что у вас развивается ипохондрия, и как с этим быть

Psychologies
Между пчелой и барсуком: почему один и тот же человек ведет себя то как альтруист, то как сволочь Между пчелой и барсуком: почему один и тот же человек ведет себя то как альтруист, то как сволочь

Статья о добре и зле, объясняющая, почему мы все хорошие, хотя иногда и плохие

Maxim
Неотложная психологическая помощь: как правильно утешать человека в беде Неотложная психологическая помощь: как правильно утешать человека в беде

Как оказать человеку срочную психологическую помощь правильно

Cosmopolitan
Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство Прилив сил или конец здоровью: что нужно знать про фрукторианство

Что происходит с организмом при переходе на фруктовую диету

Cosmopolitan
Бальзам на душу — лучшие оригинальные проекты «Нетфликс» 2021 года Бальзам на душу — лучшие оригинальные проекты «Нетфликс» 2021 года

Короче, заходят в бар Мартин Скорсезе и Фран Лебовиц... Нет, без шуток. Это шоу

Esquire
Место женщины: как гендерные квоты помогают бизнесу Место женщины: как гендерные квоты помогают бизнесу

Гендерное разнообразие выгодно для экономической эффективности компании

Forbes
Глазом не моргнуть Глазом не моргнуть

Риски, о которых стоит знать до записи на наращивание ресниц

Лиза
Урок эмоционального интеллекта от Гарри Каспарова. Как шахматисты справляются с фатальными ошибками Урок эмоционального интеллекта от Гарри Каспарова. Как шахматисты справляются с фатальными ошибками

Идеи выдающегося шахматиста Гарри Каспарова можно применить и в бизнесе

Inc.
Параллельные миры Параллельные миры

Почему к моде принято относится со снисходительной улыбкой

Grazia
Бонжур, Тужур, Амур! 10 французских ромкомов, которые растопят любое сердце Бонжур, Тужур, Амур! 10 французских ромкомов, которые растопят любое сердце

В чем точно знают толк французы, так это в романтических фильмах

Cosmopolitan
Ученые разработали вещество, позволяющее создавать намного более энергоемкие и долговечные батареи Ученые разработали вещество, позволяющее создавать намного более энергоемкие и долговечные батареи

Близка к воплощению мечта физиком об аккумуляторах с цельнометаллическим анодом

Популярная механика
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
Связь с будущим Связь с будущим

Как проложить путь в будущее через околоземное пространство

Esquire
Новые Медичи Новые Медичи

Глава Tod’s Диего Делла Валле выделил €25 млн на реставрацию римского Колизея

Forbes
В экспериментах на на Большом адронном коллайдере найдены 4 новых субатомных частицы В экспериментах на на Большом адронном коллайдере найдены 4 новых субатомных частицы

С помощью БАК обнаружили 59 новых частиц-адронов, в том числе бозон Хиггса

Популярная механика
«Звук: слушать, слышать, наблюдать» «Звук: слушать, слышать, наблюдать»

Отрывок из книги Мишеля Шиона о том, что такое звук

N+1
Овсянка, сэр! 10 сериалов с тонким британским юмором Овсянка, сэр! 10 сериалов с тонким британским юмором

10 классных английских сериалов, которые тебя точно развеселят

Cosmopolitan
Спаржа Спаржа

Готовьтесь, в апреле начинается сезон спаржи

Здоровье
Что делать, если вас все время перебивают Что делать, если вас все время перебивают

Из-за чего собеседник вас перебивает и как изменить ситуацию?

Psychologies
Копия неверна: дети звезд, совсем непохожие на своих сексуальных родителей Копия неверна: дети звезд, совсем непохожие на своих сексуальных родителей

Знаменитости, которые не унаследовали от своих родителей голливудские черты

Cosmopolitan
Открыть в приложении