Физики впервые зарегистрировали нейтрино на Большом адронном коллайдере
Физики из коллаборации FASER, работающие на детекторе ATLAS, с помощью эмульсионного детектора впервые зарегистрировали нейтрино, рожденные в Большом адронном коллайдере. Экспериментаторы рассчитывают, что усовершенствованный вариант детектора, который начнет работу в 2022 году, позволит изучить взаимодействие всех трех типов нейтрино с другими частицами при энергиях, недоступных всем существующим детекторам. Исследование опубликовано в Physical Review D.
Нейтрино — одна из самых сложных для изучения частиц Стандартной модели. Дело в том, что все три аромата нейтрино участвуют только в гравитационных и слабых взаимодействиях, из-за чего они почти не рассеиваются на других частицах. Например, для нейтрино с энергией порядка одного мегаэлектронвольта характерная длина свободного пробега в твердом теле равна 1015 километра. Еще одной очень важной особенностью нейтрино является его очень маленькая масса: сумма масс всех трех ароматов нейтрино не превышает 0,26 электронвольт, а самое легкое из них должно быть менее 0,086 электронвольт, что на 6–7 порядков меньше массы электрона.
Среди известных экспериментов по изучению нейтрино можно упомянуть Super-Kamiokande, в котором исследуются взаимодействия космических нейтрино с частицами 50 тысяч тонн воды, и IceCube, в котором рабочим телом детектора является ледяной куб с длиной ребра один километр. Однако для изучения взаимодействия нейтрино с другими частицами в более широком диапазоне энергий еще с 80-х годов прошлого века ученые рассматривали