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

Феномен Лабковского: как самый узнаваемый психолог России зарабатывает 130 млн рублей в год на лекциях о счастье Феномен Лабковского: как самый узнаваемый психолог России зарабатывает 130 млн рублей в год на лекциях о счастье

Михаил Лабковский стал одним из первых популяризаторов психологии в России

Forbes
Правила жизни Глеба Павловского Правила жизни Глеба Павловского

Правила жизни политтехнолога Глеба Павловского

Esquire
5 причин пересмотреть «50 оттенков серого» 5 причин пересмотреть «50 оттенков серого»

Пора вновь заглянуть в тайную комнату мистера Грея!

Cosmopolitan
Новое платье короля Новое платье короля

Отчего наших политиков разглядывать не хочется и как это поправить?

Vogue
«Я тебя люблю… или просто жалею?» «Я тебя люблю… или просто жалею?»

Искренне ли мы любим человека или попросту его жалеем?

Psychologies
Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века

Посмотри на этих роскошных женщин — их кожа не знала инъекций

Cosmopolitan
«Черные лебеди» Гоголя: что погубило бизнес-план Чичикова по покупке мертвых душ «Черные лебеди» Гоголя: что погубило бизнес-план Чичикова по покупке мертвых душ

Глава из книги Леонида Клейна «Бесполезная классика» о нелегком пути Чичикова

Forbes
Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска Ждем ребенка, живем на 35 тысяч в месяц: история семьи из Томска

В «Тинькофф-журнале» появилась спорная статья о семье из Томска

Cosmopolitan
Идеальный праздник: как организовать торжество без лишних волнений Идеальный праздник: как организовать торжество без лишних волнений

Как организовать праздник, который запомнится надолго?

Psychologies
Разводиться или нет? Разбираемся с психологом Разводиться или нет? Разбираемся с психологом

Как понять, когда стоит пытаться спасти брак, а когда лучше разойтись?

РБК
Крах Archegos: сигнал «денежным мешкам» или напоминание о риске Крах Archegos: сигнал «денежным мешкам» или напоминание о риске

Подробно разбираем ситуацию с Archegos Capital Management

Forbes
Шлока срокочентия. Как научиться читать со скоростью 1800 знаков в минуту Шлока срокочентия. Как научиться читать со скоростью 1800 знаков в минуту

Статья про скорочтение, которую ты прочитал бы вдвое быстрее

Maxim
«Сверху падают ножи, снизу клацают зубами крокодилы»: как стать профессионалом в «третьем секторе» «Сверху падают ножи, снизу клацают зубами крокодилы»: как стать профессионалом в «третьем секторе»

Благотворители рассказывают, что помогало им профессионально расти

Forbes
Что такое NFT-токены, о которых все сейчас говорят, и не пропускаешь ли ты зарождение нового биткоина? Что такое NFT-токены, о которых все сейчас говорят, и не пропускаешь ли ты зарождение нового биткоина?

Не нужно ли бежать покупать новую криптовалюту на последние?

Maxim
Зрители выбрали самые популярные песни советского кино Зрители выбрали самые популярные песни советского кино

Эти песни из советских фильмов стали самыми популярными в России

Psychologies
Набравшие вес морские слоны предпочли сон ночным кормлениям Набравшие вес морские слоны предпочли сон ночным кормлениям

Морские слоны вынуждены делать выбор между ночным кормлением и отдыхом

N+1
Профессии без высшего образования: 10 вариантов для тех, кто хочет хорошую зарплату Профессии без высшего образования: 10 вариантов для тех, кто хочет хорошую зарплату

Куда можно податься без бумажки о высшем образовании

Playboy
7 признаков, что у твоей собаки серьезный стресс, и что можно с этим сделать 7 признаков, что у твоей собаки серьезный стресс, и что можно с этим сделать

Как понять, что у собаки стресс и как ей помочь

Maxim
Вопрос психологу: что делать, если поставленные цели никогда не воплощаются в жизнь? Вопрос психологу: что делать, если поставленные цели никогда не воплощаются в жизнь?

Психолог объясняет механику правильной постановки целей

Esquire
Частоту атомных часов сравнили с рекордной точностью Частоту атомных часов сравнили с рекордной точностью

Это помогло ограничить существование легкой темной материи

N+1
Бунты, восстания, войны и секс-скандалы. Что пережила корона и почему британцы не перестанут петь “Боже, храни королеву” Бунты, восстания, войны и секс-скандалы. Что пережила корона и почему британцы не перестанут петь “Боже, храни королеву”

Какие кризисы пережила британская монархия в своей истории?

Esquire
Основал Y Combinator, программировал, написал сотни эссе и картин и продолжил искать себя: история Пола Грэма Основал Y Combinator, программировал, написал сотни эссе и картин и продолжил искать себя: история Пола Грэма

Пересказ эссе Пола Грэма «Над чем я работал»

VC.RU
Большие амурские наводнения Большие амурские наводнения

Трижды за последние десять лет на Амуре происходили очень большие наводнения

Наука и жизнь
Coursera выходит на IPO: насколько выгодна эта инвестиция Coursera выходит на IPO: насколько выгодна эта инвестиция

Образовательная технологическая компания Coursera подала заявку на IPO

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
«На словах ты Лев Толстой»: почему популярные онлайн-курсы в резюме — тревожный знак при найме «На словах ты Лев Толстой»: почему популярные онлайн-курсы в резюме — тревожный знак при найме

Онлайн-курсы в резюме кандидата — обманчивое представление об его уровне?

Forbes
Как заснуть снова, если проснулся среди ночи? Как заснуть снова, если проснулся среди ночи?

Работающая техника по засыпанию от американских психологов

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
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
Мама в ударе: 10 худших нарядов беременных звезд Мама в ударе: 10 худших нарядов беременных звезд

10 худших выходов беременных звезд

Cosmopolitan
Открыть в приложении