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

Цифровая лихорадка Цифровая лихорадка

Наиболее интересные выступления из конференции CG Event

Популярная механика
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
Виртуальный секс Виртуальный секс

«Популярная механика» протестировала первую в мире виртуальную любовницу

Популярная механика
«Совершенно никакой адвокат» «Совершенно никакой адвокат»

Владимир Ульянов был многообещающим адвокатом...

Дилетант
Топ-10 важных витаминов и минералов Топ-10 важных витаминов и минералов

Эти полезные вещества нам необходимы в первую очередь

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

Как выявить симптомы кризиса среднего возраста

РБК
Медведь не наступит никогда. Как научиться петь так, чтобы тебя слушали Медведь не наступит никогда. Как научиться петь так, чтобы тебя слушали

Эксперт: как научиться петь не хуже Шаляпина

Maxim
Нарциссизм и высокая самооценка: в чем разница? Нарциссизм и высокая самооценка: в чем разница?

Как не спутать нарциссизм и уверенность в себе

Psychologies
Бьюти-гид для ленивых: 10 секретов быстрого ухода за собой Бьюти-гид для ленивых: 10 секретов быстрого ухода за собой

Быстрее, проще, эффективнее — стань красивее, пока играет любимая песня!

Cosmopolitan
Как поддержать себя, если вы страдаете хроническим заболеванием Как поддержать себя, если вы страдаете хроническим заболеванием

Что можно сделать, оказавшись лицом к лицу с болезнью?

Psychologies
Вакуум живота: техника, советы начинающим, видео Вакуум живота: техника, советы начинающим, видео

Кому подходит упражнение вакуум и как правильно его выполнять?

РБК
Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта

Кожаная куртка — самый мужественный вариант верхней одежды

Esquire
Кейт Элизабет Расселл: Моя темная Ванесса. Отрывок из нового романа Кейт Элизабет Расселл: Моя темная Ванесса. Отрывок из нового романа

Первая глава книги «Моя темная Ванесса»

СНОБ
Любовница императора, военный министр и владелец казино. Топ-3 коррупционеров Российской империи Любовница императора, военный министр и владелец казино. Топ-3 коррупционеров Российской империи

На чем зарабатывали самые известные коррупционеры накануне революции 1917 года

СНОБ
Физики успешно измерили силу гравитации божьей коровки Физики успешно измерили силу гравитации божьей коровки

Физики измерили силу, с которой пространство-время искажает божью коровку

Популярная механика
Техника обучения Фейнмана Техника обучения Фейнмана

Техника, которая вам подойдет, если вы ищете способ ускорить свое обучение

VC.RU
Хотите стать успешнее? Нейробиолог назвал 4 самых важных навыка достижения целей — и как их развить Хотите стать успешнее? Нейробиолог назвал 4 самых важных навыка достижения целей — и как их развить

Как вы можете развить когнитивный контроль, чтобы достигать большего

Inc.
Заменит ли витамин Е и другие капсулы из аптеки дорогой уход? Мнение экспертов Заменит ли витамин Е и другие капсулы из аптеки дорогой уход? Мнение экспертов

Работают ли витамины из аптеки в качестве ухода для лица?

Cosmopolitan
Человекоподобных роботов выдали слишком простые движения кожи лица Человекоподобных роботов выдали слишком простые движения кожи лица

Мимика даже реалистичных роботов линейна и проще, чем у человека

N+1
Инвайт одобрения: какие социальные триггеры помогли Clubhouse набрать миллионы пользователей Инвайт одобрения: какие социальные триггеры помогли Clubhouse набрать миллионы пользователей

Clubhouse и забытые стратегии вирусного продвижения

Forbes
Еще 5 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях Еще 5 фильмов ужасов, основанных на реальных событиях

Тот самый момент, когда жизнь страшнее любого вымысла

Maxim
«Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона «Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона

Йоко Оно - одна из самых известных женщин в мире

Cosmopolitan
«Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть «Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть

Хотите, чтобы дети выросли успешными и счастливыми?

Psychologies
Богатые и перспективные: топ-7 неочевидных мест, где надо искать статусного мужа Богатые и перспективные: топ-7 неочевидных мест, где надо искать статусного мужа

Где встретить по-настоящему своего мужчину

Cosmopolitan
Рассказы из книги Анны Аркатовой «Смежные комнаты» Рассказы из книги Анны Аркатовой «Смежные комнаты»

Отрывок из сборника рассказов Анны Аркатовой «Смежные комнаты»

СНОБ
Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться

Биологи дополнили минимальный геном так, чтобы клетки смогли нормально делиться

N+1
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
Как проявляется гендерное неравенство Как проявляется гендерное неравенство

Гендерное равноправие — то, без чего невозможно существовать в современном мире

GQ
Встречалась с русским принцем и не только: как Коко Шанель связана с Россией Встречалась с русским принцем и не только: как Коко Шанель связана с Россией

Россия сыграла немаловажную роль в жизни легендарной Коко Шанель

Cosmopolitan
В шаге от неизвестности В шаге от неизвестности

Встречи с дикими представителями живой природы в лесах Беларуси

Наука и жизнь
Открыть в приложении