A fizikusok először hoztak létre és fedeztek fel nagy energiájú „szellemrészecskéket” a világ legnagyobb részecskéjében.
Mik azok a neutrínók?
A neutrínó név egybecseng a szóvalokkal „semleges”. Nulla elektromos töltésük és majdnem nulla tömegük van. Ez azt jelenti, hogy szinte soha nem lépnek kölcsönhatásba más típusú anyagokkal. A neutrínókat okkal nevezik szellemrészecskéknek – a fénysebességhez közeli sebességgel „repülnek” át a közönséges anyagokon anélkül, hogy változnának. Minden másodpercben körülbelül 100 milliárd neutrínó halad át az emberi test minden négyzetcentiméterén.
Honnan jöttek a neutrínók?
A neutrínók űrvándorok.Némelyikük a Nap nukleáris reakcióiból származik, amikor az atomok a csillag mélyén egyesülnek. Neutrinókat szabadítanak fel, amelyek pillanatok alatt elszállnak a csillagtól. Egyes szellemrészecskék az atommaghasadásból származnak itt a Földön, például atomreaktorokban. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma szerint még a banánban lévő bomló kálium is neutrínókat bocsáthat ki.
A neutrínókat először 1956-ban fedezték fel, amikor elhagyták az atomreaktort. A fotonok után a világegyetem legnagyobb mennyiségben előforduló szubatomi részecskéinek számítanak.
Két neutrínó. A fénykép 1959. július 4-én készült, NARA & DVIDS Public Domain Archívum — GetArchive
De mindenütt jelenlétük ellenérea töltés nélküli és csaknem tömeg nélküli részecskék minimális kölcsönhatása más anyagokkal hihetetlenül nehézzé teszi észlelésüket. Hogy elkapják őket, tudósok és mérnökök neutrínódetektorokat építenek szerte a világon. Közülük a leghíresebb az IceCube Neutrino Obszervatórium, amely a Déli-sarkon található.
A neutrínók egyedülálló megnyilvánulását csaknem 10 év után magyarázták meg: miért olyan fontos ez
Ő és más híres neutrínó-detektáló kísérletek, mint például a japán Super-Kamiokande detektor, a MiniBooNE Fermilab napfény által generált neutrínókat észleltek.
A "legfontosabb" neutrínók
A tudósokat leginkább a magasban lévő neutrínók izgatjákenergiák. Csillagok egyesülésekor születnek, szupernóvák születnek, és amikor a mélyűrből származó részecskék a Föld légkörébe csapódnak.Ezek a nagy energiájú szellemek mindmáig rejtélyek maradtak a tudósok számára.
A fizikusok most fedezték fel a neutrínók használatátFASER detektor a világ legnagyobb részecskegyorsítójában, az Európai Nukleáris Kutatási Szervezetnél (CERN) Genf mellett, Svájcban. A kutatók a kutatás eredményeit az 57. Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories rendezvényen mutatták be. konferencia az olaszországi La Thuilában. „Egy teljesen új forrásból – a részecskeütközőkből – fedeztük fel a neutrínókat, ahol két részecskesugár rendkívül nagy energiákkal ütközik egymással” – mondta Jonathan Feng, a Kaliforniai Egyetem fizikusa és a FASER Collaboration társelnöke.
GYORSABB kísérlet
Forward Search Experiment (FASER) - detektorrészecskék, amelyeket a CERN nemzetközi fizikuscsoportja tervezett és épített. Míg a CERN részecskedetektorai több emelet magasak és több ezer tonnás tömegűek, a FASER kivételt képez.
A FASER körülbelül egy tonnát nyom, és kicsiben is elférA CERN oldalsó alagútja. Érdekes módon alig néhány év alatt fejlesztették ki, és a létesítményben végzett egyéb kísérletekből származó alkatrészeket használ.
GYORSABB
Vasárnap a FASER csapat tudósai egy olaszországi konferencián bejelentették, hogy sikeresen észleltek neutrínókat, miután két rendkívül nagy energiájú részecskenyaláb ütközött az LHC belsejében.
A neutrínók mellett a FASER projekt célja az issötét anyag. Sötét anyagot, amelyről úgy gondolják, hogy az Univerzum anyagának nagy részében jelen van, korábban soha nem észlelték. A neutrínókhoz hasonlóan a FASER is lehet az első olyan kísérlet, amely segít a sötét anyag kimutatásában a CERN-ben néhány hónapon belül megkezdődik a részecskeütközések új köre.
Hogyan csinálták a fizikusok?
A "szubatomi szellemek" elkapására, fizikusokrészecskeérzékelő csapdát építettek: sűrű fémlemezek ólomból és volfrámból, több réteg fényérzékelő emulzióval szendvicsben. Amikor erőteljes protonsugarak ütköztek az LHC belsejében, oldalsó részecskék áramlása keletkezett, amelyek kis hányada neutrínó volt. Sűrű fémlemezekben atommagokba ütköztek, és más részecskékre bomlottak szét. Az emulziós rétegek ugyanúgy működtek, mint a régimódi fotófilmek – a neutrínó-melléktermékekkel reagálva nyomon követhető a részecskék körvonalai, miközben a neutrínók átszivárogtak rajtuk.
Ezzel a filmszerű emulzióval dolgozunkés a részecskenyomok elemzésével a fizikusok azt találták, hogy a nyomok egy része a neutrínók által a lemezeken áthaladó részecskék sugarainak eredménye. A tudósok azt is meghatározták, hogy a neutrínó részecskék három „íze” közül melyiket találták meg – tau, müon vagy elektron.
Hat neutrínót fedeztek fel a tanfolyam soránkísérletet először 2021-ben azonosították. A fizikusoknak két évbe telt, mire elegendő adatot gyűjtöttek össze, hogy megerősítsék, ők azok. A tudósok most azt remélik, hogy sokkal több neutrínót találnak, és azt tervezik, hogy felhasználják azokat az Univerzum-szerte olyan környezetek tanulmányozására, ahol nagy energiájú szellemrészecskék képződnek.
Miért olyan fontos?
„Ezek a nagyon nagy energiájú neutrínók az LHC-ben fontosakhogy megértsük a részecskeasztrofizika igazán izgalmas megfigyeléseit” – Jamie Boyd, a CERN fizikusa és a FASER társelnöke. Új felfedezésekkel a fizikusok azt remélik, hogy megmagyarázzák, hogyan égnek és robbannak fel a csillagok; hogy a nagyenergiájú neutrínó kölcsönhatások hogyan vezetnek más részecskék kialakulásához a térben.
Olvass tovább:
A tudósok úgy vélik, hogy az univerzum formája nem az, amit mindenki gondol
A NASA helikoptere naplementét mutatott be a Marson. Nem úgy néz ki, mint a föld.
A név egy növény, amelynek kivonata segít a fogyásban mellékhatások nélkül