מדענים תיעדו לראשונה בהיסטוריה ניטרינו במאיץ ההדרונים הגדול
קבוצה בינלאומית של פיזיקאים משיתוף הפעולה FASER שעובדים על גלאי ATLAS, הודות לשימוש ב גלאי אמולסיה, לראשונה בהיסטוריה, נתגלו ניטרינו שהופיעו ב-LHC (הדרון הגדול מתנגש). מדובר באירוע ייחודי זה ובניסויים נוספים שיידונו בחומר זה.
הניטרינו החמקמק והחיפוש אחריו
ניטרינו הם אחד החלקיקים הקשים ביותר לצפייה במודל הסטנדרטי. והמורכבות של המחקר שלהם נעוצה בעובדה שכל טעמי הניטרינו הידועים כיום משתתפים אך ורק באינטראקציות כבידה וחלשות, וזו הסיבה שהן כמעט אינן מפוזרות על ידי אחרים חלקיקים.
אז עבור ניטרינו עם אנרגיה של מגאלטרון אחד / וולט, אורך הנתיב באובייקט מוצק הוא 10 ^ 15 קילומטרים. במילים פשוטות, חלקיק כזה יכול לעוף בחופשיות למרחק עצום במוצק לפני התנגשות אקראית באטום של חומר.
כמו כן, תכונה חשובה של ניטרינו חמקמק טמונה בעובדה שיש להם משקל קטן ביותר. אז המסה הכוללת של כל שלושת טעמי הניטרינו היא לא יותר מ-0.26 אלקטרון/וולט, ולניטרינו חסר המשקל ביותר יש לכאורה מסה של 0.086 אלקטרון/וולט בלבד. זהו 6 - 7 סדרי גודל פחות מהמסה של יסוד כמו אלקטרון.
על מנת לחקור את החלקיקים הללו, נבנו מתקנים מיוחדים ברחבי העולם. לדוגמה, לסופר-קמיוקנדה יש גלאי של 50,000 טון של הנוזל הטהור ביותר, ובכאלה התקנה כמו IceCube משתמשת בנוזל העבודה של הגלאי בצורה של קוביית קרח באורך קצה של אלף מטר.
זה רק כדי ללמוד כיצד ניטרינו מתקשרים עם חלקיקים אחרים בטווח אנרגיה מורחב החל מ בשנות ה-80, מהנדסים חקרו את האפשרות לתקן נייטרינו המופיעים ישירות במאיצים חלקיקים.
והשנה, קבוצת מדענים שעבדה על גלאי ATLAS פרסמה ניתוח של הנתונים שנאספו עוד ב-2018. אז הניתוח הראה שלראשונה בהיסטוריה, מדענים הצליחו לתקן נויטרינו שנולדו ב-LHC.
ניטרינו עם אנרגיות בטראלקטרון/וולט הופיעו במהלך התפרקות האדרונים, רוב הפיונים, קאונים ו D-mesons, שהופיעו כתוצאה מהתנגשויות של פרוטונים עם אנרגיה כוללת של מרכז המסה השווה ל-13 טרה-אלקטרון / וולט.
מדענים תיעדו אירוע זה הודות לשימוש בגלאי אמולסיה, שהיה ממוקם 480 מטרים ממקום ההתנגשות של חלקיקים. במהלך הניסוי, מדענים הצליחו לתעד שישה ביטויים של אינטראקציה של נייטרינו עם חומר עם מובהקות סטטיסטית של 2.7 סטיות תקן.
המדענים גם דיווחו שהעבודה שנעשתה קודם לכן היא רק הכנה לעוד ניסוי בקנה מידה גדול מתוכנן לשנים 2022-2024, כאשר השני הגדול עונת הפעילות של LHC.
אז, על פי הנחות היסוד של פיזיקאים, במהלך תקופה זו במאיץ ההדרונים הגדול אמורים להיות בערך טריליון מקרים של הופעת ניטרינו עם אנרגיה אופיינית של טרה-אלקטרון אחד / וולט. ומדענים יקבלו בערך 10,000 אינטראקציות של ניטרינו עם חומר.
המהנדסים רוצים להשיג את הגידול החד הזה במספר הקיבועים הודות לשינוי של הגלאי, וכתוצאה מכך משקלו יעלה מ-29 ק"ג ל-1090 ק"ג. בנוסף, הפיזיקאים מניחים שעם הגלאי החדש הם יוכלו להבחין באינטראקציה של שלושתם סוגים של ניטרינו באנרגיות שפשוט אינן נגישות פיזית למתקני רישום אחרים נייטרינו.
ובכן, בואו נעקוב אחר ההצלחות והתגליות החדשות של מדענים ב-LHC.
ובכן, אם אהבתם את החומר הנוכחי, אל תשכחו לדרג אותו ולהירשם לערוץ כדי לא לפספס מהדורות חדשות. תודה לך על תשומת הלב!