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

В ожидании космического отпуска В ожидании космического отпуска

Самые реальные варианты космического туризма

Популярная механика
«Не знаю, чего хочу»: можно ли жить без мечты «Не знаю, чего хочу»: можно ли жить без мечты

Что делать, если у вас нет мечты?

Psychologies
Продукты, которые не едят диетологи Продукты, которые не едят диетологи

Что не едят специалисты по здоровому питанию и почему?

Cosmopolitan
«Вызывающий ужас»: в Аргентине обнаружили двойника тираннозавра «Вызывающий ужас»: в Аргентине обнаружили двойника тираннозавра

Когда тиранозавры правили Северным полушарием, их двойники процветали в Южном

National Geographic
Живут без еды и воды: бретарианцы и их смертельная диета Живут без еды и воды: бретарианцы и их смертельная диета

Откуда взялось бретарианство, что действительно едят солнцееды

Cosmopolitan
Планета, на которой не выдерживает даже электроника. Что мы ищем на Венере? Планета, на которой не выдерживает даже электроника. Что мы ищем на Венере?

Почему на Венеру так редко летают и что вызвало интерес к этой планете?

Esquire
Гагарин. Космос — последняя мечта человечества Гагарин. Космос — последняя мечта человечества

К годовщине полета Юрия Гагарина: каким он был и о чем мечтал. Часть 2

Esquire
Пелена на глазах: бывают ли отношения без ревности Пелена на глазах: бывают ли отношения без ревности

Словно тень, ревность кажется неотъемлемой частью интимной связи

СНОБ
Вот была бы дисциплина... Вот была бы дисциплина...

Как и зачем воспитывать дисциплину у детей?

Домашний Очаг
История любви: зачем Россия возвращается на Венеру История любви: зачем Россия возвращается на Венеру

Этот проект может стать самой сложной межпланетной миссией за всю историю

Forbes
Делаем черную икру своими руками: веганский рецепт за 10 минут (к блинам — идеально) Делаем черную икру своими руками: веганский рецепт за 10 минут (к блинам — идеально)

На вкус и цвет эта веганская икра как настоящая!

Playboy
Покорили Европу и Голливуд: российские актрисы, добившиеся успеха за границей Покорили Европу и Голливуд: российские актрисы, добившиеся успеха за границей

Светлана Ходченкова и не только: русские актрисы, довившиеся успеха за рубежом

Cosmopolitan
Как перестать бояться и начать активно действовать: 9 проверенных способов Как перестать бояться и начать активно действовать: 9 проверенных способов

Нельзя постоянно жить в рамках нереализованных амбиций

Playboy
Биохакинг оргазма: как увеличить удовольствие от секса Биохакинг оргазма: как увеличить удовольствие от секса

Что нужно знать о теле, чтобы сделать оргазм ярче

Reminder
«Курганец-25»: главные особенности бронемашины «Курганец-25»: главные особенности бронемашины

Курганец-25 — принципиально новый этап векового развития боевых машин России

Популярная механика
Как измерять счастье и управлять им Как измерять счастье и управлять им

Только вы знаете, счастливы ли вы. Но правильные вопросы помогут его измерить

Reminder
Ягуары в затапливаемых лесах Амазонии освоили древесный образ жизни Ягуары в затапливаемых лесах Амазонии освоили древесный образ жизни

Они живут в кронах по три-четыре месяца, пока лес затоплен

N+1
Мастер маркировки Мастер маркировки

О чем говорят надписи «био», «эко» и «органик» на этикетках продуктов

Лиза
«Годзилла против Конга» – чистое удовольствие для любителей зрелищного кино «Годзилла против Конга» – чистое удовольствие для любителей зрелищного кино

«Годзилла против Конга» — лучшая часть кайдзю-франшизы

GQ
В образцах с астероида Итокава нашли органические материалы, необходимые для возникновения жизни В образцах с астероида Итокава нашли органические материалы, необходимые для возникновения жизни

На астероиде Итокава найдены вода и органические вещества

National Geographic
«Я ревнива до умопомрачения!»: Ходченкова, Брежнева и другие недоверчивые звезды «Я ревнива до умопомрачения!»: Ходченкова, Брежнева и другие недоверчивые звезды

Звезды шоу-бизнеса рассказали, как у них обстоят дела с вопросом доверия

Cosmopolitan
Катя Валера Катя Валера

Организаторка фестиваля «Не виновата» и вокалистка фем-панк группы «Лоно»

Собака.ru
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
«Управление одним днем — самое сложное»: как гастропроект Матильды Шнуровой пережил пандемию «Управление одним днем — самое сложное»: как гастропроект Матильды Шнуровой пережил пандемию

Матильда Шнурова о гастрорынке Петербурга и о том, что помогает выйти из кризиса

Forbes
Как отключить Яндекс Плюс на смартфоне и компьютере Как отключить Яндекс Плюс на смартфоне и компьютере

Как отключить подписку Яндекс Плюс и отказаться от ее продления

CHIP
А он мне нравится А он мне нравится

Психолог: как решиться заговорить с мужчиной и обратить на себя внимание

Лиза
Как перестать заикаться: секреты, помогающие стать увереннее в разговоре с девушками и не только Как перестать заикаться: секреты, помогающие стать увереннее в разговоре с девушками и не только

Определение и причины заикания, а также как с ним бороться

Playboy
Только между нами Только между нами

Гинеколог, маммолог и эндокринолог: как сохранить женское здоровье

Лиза
Фильм «Поездка в Америку 2» – во всех отношениях бездарное кино Фильм «Поездка в Америку 2» – во всех отношениях бездарное кино

Картина наглядно демонстрирует, почему Эдди Мерфи в какой-то момент ушел из кино

GQ
Платежи не по адресу: какая часть детских выплат достается небедным и «подозрительно бедным» семьям Платежи не по адресу: какая часть детских выплат достается небедным и «подозрительно бедным» семьям

Какую часть социальной поддержки получают люди, которые не являются бедными

Forbes
Открыть в приложении