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

Александр, сын Ярослава Александр, сын Ярослава

Почему мы почти ничего не знаем об Александре Невском

Дилетант
8 признаков того, что отношения пора заканчивать 8 признаков того, что отношения пора заканчивать

Иногда мы не понимаем, что отношения себя исчерпали

Cosmopolitan
10 минералов, способных вас убить 10 минералов, способных вас убить

Красивые и безопасные на вид минералы могут быть смертельно опасны

Популярная механика
Хабиб: «В Москве я кочевал по своим подписчицам» Хабиб: «В Москве я кочевал по своим подписчицам»

Хабиб о своем клипе «Ягода-малинка»

ЖАРА Magazine
Умерла по дороге на виселицу: как и за что казнят женщин в Иране Умерла по дороге на виселицу: как и за что казнят женщин в Иране

За что иранок приговаривают к смерти?

Cosmopolitan
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
Светлана Устинова: «Меня окружают красивые люди» Светлана Устинова: «Меня окружают красивые люди»

Светлана Устинова — о своей роли, подругах и хейтерах

Cosmopolitan
Актрисы Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова: Прийти в детский хоспис значит посмотреть страху в глаза Актрисы Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова: Прийти в детский хоспис значит посмотреть страху в глаза

Дарья Мельникова и Клавдия Коршунова — о спектакле «Мам, а кто это на фото?»

СНОБ
«Бедное искусство» за сотни тысяч евро: зачем покупать поролоновые скульптуры и арт-объекты из пепла «Бедное искусство» за сотни тысяч евро: зачем покупать поролоновые скульптуры и арт-объекты из пепла

Зачем художники создают скульптуры из хлеба и поролона?

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
Поисковик для банковских данных Поисковик для банковских данных

Как и зачем банк ВТБ создал гигантскую систему управления данными

Forbes
Как укротить ревнивую девушку Как укротить ревнивую девушку

Некоторые факты о ревности с моралью в конце

Maxim
Правила жизни Гэри Олдмана Правила жизни Гэри Олдмана

Актер, Лондон, 63 года

Esquire
Битва при Пуатье Битва при Пуатье

Судьбу битвы при Пуатье решили английские лучники

Дилетант
Токсокара, лептоспироз и еще 3 опасных для человека болезней, которые скрывает уличная грязь Токсокара, лептоспироз и еще 3 опасных для человека болезней, которые скрывает уличная грязь

Принося домой грязь, мы рискуем своими жизнями и жизнями своих питомцев

Популярная механика
Можно ли исправить абьюзера? Можно ли исправить абьюзера?

Можно ли изменить «токсичных» людей?

Psychologies
Правила жизни Сергея Михалкова Правила жизни Сергея Михалкова

Правила жизни советского писателя, поэта и драматурга Сергея Михалкова

Esquire
Что нашли археологи, вскрывшие Гроб Господень Что нашли археологи, вскрывшие Гроб Господень

Что обнаружилось под камнем, который не сдвигали с места четыре века?

Популярная механика
Что нужно знать о витамине E — самом противоречивом из всех Что нужно знать о витамине E — самом противоречивом из всех

Разбираемся, зачем нужен витамин E и кому стоит его принимать

РБК
От скопцов до тюкальщиков: хит-парад сект Российской империи От скопцов до тюкальщиков: хит-парад сект Российской империи

Бывали времена, когда просторы Руси населяли очень диковинные православные секты

Maxim
Женский бизнес — какой он? Женский бизнес — какой он?

Кейсы девушек-предпринимателей

Cosmopolitan
Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались) Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались)

Первое стихотворение о Супермене, написанное в 1942 году

Playboy
Викрам Паралкар: Ночной театр. Отрывок из романа Викрам Паралкар: Ночной театр. Отрывок из романа

Первая глава романа Викрама Паралкара о рутине сельского хирурга в Индии

СНОБ
Секс на стороне: плюсы и минусы. Отрывок из книги секс-просветителя Маши Халеви «Полиамория. Свобода выбирать» Секс на стороне: плюсы и минусы. Отрывок из книги секс-просветителя Маши Халеви «Полиамория. Свобода выбирать»

Отрывок из книги Маши Халеви, в которой она рассуждает о полиамории

СНОБ
Как женщины начали шутить и почему никак не могут остановиться? Как женщины начали шутить и почему никак не могут остановиться?

Откуда растут ноги женского стендапа в России, почему женский юмор такой смешной

Cosmopolitan
От подражания кумирам до моды на естественность: почему эра лайков скоро пройдет От подражания кумирам до моды на естественность: почему эра лайков скоро пройдет

Почему зумеры перестали пользоваться фильтрами, изменяющими внешность?

Forbes
Письмо на бумаге помогает лучше запоминать информацию, чем заметки на смартфоне, доказали нейробиологи Письмо на бумаге помогает лучше запоминать информацию, чем заметки на смартфоне, доказали нейробиологи

Письмо на бумаге лучше активизирует мозг и помогает эффективнее запоминать

Inc.
Пьер Лутрель. Смерть — это красиво Пьер Лутрель. Смерть — это красиво

Как жил, убивал и был убит один из самых ярких и жестоких авантюристов Франции

4x4 Club
Распятие на кресте, секретный остров в стиле «Пилы» и еще десять безумных наказаний за жульничество в видеоиграх Распятие на кресте, секретный остров в стиле «Пилы» и еще десять безумных наказаний за жульничество в видеоиграх

Наказания для читеров: от крайне жестоких до забавных и милых

Популярная механика
Ужаснись! Cамые красивые ведьмы в кино: 11 актрис, идеально вписавшиеся в образ Ужаснись! Cамые красивые ведьмы в кино: 11 актрис, идеально вписавшиеся в образ

Эти актрисы идеально вписались в образы пугающих, но красивых ведьм

Cosmopolitan
Открыть в приложении