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

Античный герой Античный герой

Кого люди будут вспоминать через столетия?

Популярная механика
Самые первые фильмы ужасов разных стран Самые первые фильмы ужасов разных стран

Впервые «Вий» в России был снят на кинопленку куда как раньше, чем все думают

Maxim
Эстонская диета для сильных духом: как скинуть 5 кг за шесть дней Эстонская диета для сильных духом: как скинуть 5 кг за шесть дней

Особенности эстонской диеты, которая помогает скинуть 5 кг за шесть дней

Cosmopolitan
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
Звездные падчерицы: Алферова, Ардова и другие артистки, которых воспитали отчимы Звездные падчерицы: Алферова, Ардова и другие артистки, которых воспитали отчимы

Актрисы рассказали о том, как их воспитывали отчимы

Cosmopolitan
Дмитрий Нагиев: «Я дорос до той стадии, когда хочу видеть свет в искусстве» Дмитрий Нагиев: «Я дорос до той стадии, когда хочу видеть свет в искусстве»

Дмитрий Нагиев — о фильмах про убийства и блокировке шоу «Везде Нагиев»

GQ
Поплывем по волнам Поплывем по волнам

Актриса Мария Горбань вышла замуж и эксклюзивно поделилась фото этого события

OK!
3 великолепных романа об экспедициях на Марс 3 великолепных романа об экспедициях на Марс

Подборку остросюжетных произведений, посвященных экспедициям человека на Марс

Популярная механика
7 экологичных способов использования кофейной гущи 7 экологичных способов использования кофейной гущи

Кофейная гуща — полезный и универсальный продукт

РБК
6 секретов, которые помогают облегчить головную боль и спокойно работать из дома 6 секретов, которые помогают облегчить головную боль и спокойно работать из дома

Хватит пить горстями обезболивающее

Playboy
Мороз и засуха едины Мороз и засуха едины

Голод с большим количеством смертей в Европейской России 1891 года

Дилетант
По грибы в Англии. Как советская поваренная книга оказалась к месту в поместье барона По грибы в Англии. Как советская поваренная книга оказалась к месту в поместье барона

Советские эмигранты привезли с собой в Лондон и свои гастрономические привычки

СНОБ
Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок? Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок?

Неужели представители «сильного пола» готовы сражаться за духи и цепочки?

Cosmopolitan
Доказательство от спортивного Доказательство от спортивного

Александр Добровинский играет в игры с людьми, которые играют в гольф

Tatler
Как понять мужчину: инструкция для женщин Как понять мужчину: инструкция для женщин

Психолог Александр Шахов учит понимать мужскую логику

Psychologies
Подсчитано, когда на Земле закончится весь кислород Подсчитано, когда на Земле закончится весь кислород

Через миллиард лет атмосфера Земли потеряет большую часть кислорода

Популярная механика
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
«‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике «‎Задачи политизировать премию не было». Члены экспертного совета премии «Белый слон‎»‎ о ссоре с Союзом кинематографистов и фильмах Навального как новой документалистике

Почему в России возник раскол в кинематографе из-за фильмов Алексея Навального?

СНОБ
Весеннее настроение: 5 лучших фильмов о первой любви Весеннее настроение: 5 лучших фильмов о первой любви

Фильмы об одном из самых нежных и теплых периодов в жизни каждого человека

Cosmopolitan
Как защитить личные данные в интернете Как защитить личные данные в интернете

Правила кибербезопасности

GQ
Как же построить Россию без Путина? Ответ на колонку Геворга Мирзаяна о «трагедии ошибок» и «либерале Гозмане» Как же построить Россию без Путина? Ответ на колонку Геворга Мирзаяна о «трагедии ошибок» и «либерале Гозмане»

Леонид Гозман о «дискредитации всех российских либералов перед выборами»

СНОБ
Мужчина доказал, что испорченный макияж подруги — не помеха для любви Мужчина доказал, что испорченный макияж подруги — не помеха для любви

Влюбленный видит в нас лучшее, ценит личность, а не идеально нанесенную помаду

Psychologies
Volkswagen Tiguan 2021. Улучшенная версия себя Volkswagen Tiguan 2021. Улучшенная версия себя

Почему Volkswagen Tiguan 2021 не такой уж впечатляющий

4x4 Club
Мастер маркировки Мастер маркировки

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

Лиза
Группа “Винтаж” Группа “Винтаж”

В своем доме Алла Шумейко собрала уникальный ретросостав из винтажной мебели

AD
8 женских романов, которые ты прочтешь на одном дыхании 8 женских романов, которые ты прочтешь на одном дыхании

Восемь книг, которые должны тебе понравиться

Cosmopolitan
Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру

Что такое лазерная шлифовка кожи и стоит ли она своих денег?

Cosmopolitan
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
Как помириться с девушкой после сильной ссоры: 9 шагов к восстановлению мира межу вами Как помириться с девушкой после сильной ссоры: 9 шагов к восстановлению мира межу вами

Что делать после конфликта с возлюбленной?

Playboy
«Вчера я била татуировки, сегодня изобретаю машины». История промышленного дизайнера, которая создала пресс для переработки пластиковых отходов «Вчера я била татуировки, сегодня изобретаю машины». История промышленного дизайнера, которая создала пресс для переработки пластиковых отходов

Исследовательница и инженерка — об опыте сортировки отходов и гендере

СНОБ
Открыть в приложении