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

Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Соседи по винограднику Соседи по винограднику

Винные деревни Бароло и Барбареско

Вокруг света
Эротика со слезами: знаменитые кинопары, которые в жизни ненавидели друг друга Эротика со слезами: знаменитые кинопары, которые в жизни ненавидели друг друга

Съемки в откровенных сценах не всегда заканчиваются для актеров бурными романами

Cosmopolitan
Смешно ли тебе, девица? Смешно ли тебе, девица?

Участницы проекта «Женский стендап на ТНТ» рассказали о своей работе

Cosmopolitan
Красотка-теща: как выглядят мамы жен Элджея, Авербуха и других звездных россиян Красотка-теща: как выглядят мамы жен Элджея, Авербуха и других звездных россиян

Тещи звезд переживают о популярных зятьях не меньше своих дочерей

Cosmopolitan
Почему жертва не «сама виновата»: объясняем в картинках Почему жертва не «сама виновата»: объясняем в картинках

Объясняем на примере сериалов и фильмов, почему «сама виновата» — полная чушь

Cosmopolitan
«Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть «Бабуля, садись!»: позволим детям взрослеть

Хотите, чтобы дети выросли успешными и счастливыми?

Psychologies
«Угроза невежеству»: кто такая Аманда Горман, которая читала свою поэму на инаугурации Байдена «Угроза невежеству»: кто такая Аманда Горман, которая читала свою поэму на инаугурации Байдена

Афроамериканка Аманда Горман — первый молодежный национальный поэт-лауреат США

Forbes
Миллионер из Аксу: как бывший железнодорожник из Казахстана Иманбек Зейкенов получил «Грэмми» Миллионер из Аксу: как бывший железнодорожник из Казахстана Иманбек Зейкенов получил «Грэмми»

Как обычный парень сделал композицию, которая заняла первое место в чартах

Forbes
Как корабль назовешь Как корабль назовешь

Тихон Жизневский — о том, как стал первым российским супергероем

OK!
Интервью с Daniel Shake и О!Марго Интервью с Daniel Shake и О!Марго

Daniel Shake и О!Марго о своем дуэте, новых песнях и творческой свободе

СНОБ
Природный прототип Природный прототип

Главным поставщиком идей нередко становится природа

Вокруг света
Страдания юных веганов Страдания юных веганов

Хроника мучений первых вегетарианцев в России

Weekend
Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться Искусственные клетки с минимальным геномом смогли нормально поделиться

Биологи дополнили минимальный геном так, чтобы клетки смогли нормально делиться

N+1
Как женщины начали шутить и почему никак не могут остановиться? Как женщины начали шутить и почему никак не могут остановиться?

Откуда растут ноги женского стендапа в России, почему женский юмор такой смешной

Cosmopolitan
Поющие бывшие и Мэрилин Монро: сериалы, которые  точно поднимут тебе настроение Поющие бывшие и Мэрилин Монро: сериалы, которые  точно поднимут тебе настроение

Если ты любишь «Ла-ла Лэнд», то тебе наверняка понравятся музыкальные сериалы

Cosmopolitan
Простой способ понять, склонны ли вы к ипохондрии Простой способ понять, склонны ли вы к ипохондрии

Эксперт — о том, как понять, что у вас развивается ипохондрия, и как с этим быть

Psychologies
Дорога в лес Дорога в лес

Гараж на пять машин, два бассейна и пивоварня в загородном доме

Robb Report

Как историей Гагарина вдохновлялись музыканты, кинематографисты и художники

Esquire
Штраф за щедрость Штраф за щедрость

Кто самый богатый бизнесмен в мире с учетом трат на благотворительность

Forbes
Победитель Grammy Imanbek: «Рад, что не поехал на вручение премии» Победитель Grammy Imanbek: «Рад, что не поехал на вручение премии»

Imanbek — о том, как он шел к победе на Grammy и чем планирует заниматься дальше

Cosmopolitan
Первичный фосфор для первичной жизни Первичный фосфор для первичной жизни

Aосфор — один из важнейших химических элементов, из которых строятся организмы

Наука и жизнь
Как работает округление чисел в Эксель: принципы и настройки Как работает округление чисел в Эксель: принципы и настройки

Чтобы упростить расчеты, можно самостоятельно настроить формат чисел в Excel

CHIP
Subaru XV 2021. Чуть больше мощности и стиля Subaru XV 2021. Чуть больше мощности и стиля

Обновлённый Subaru XV 2021 появился в российских шоурумах

4x4 Club
Виды на космос Виды на космос

Сложно сказать, когда человечество впервые захотело попасть в космос

Вокруг света
6 простых способов улучшить ваши отношения с подругой, согласно экспертам 6 простых способов улучшить ваши отношения с подругой, согласно экспертам

С помощью этих нехитрых шагов ваша любовь станет еще крепче

Playboy
Кинодельни России Кинодельни России

Места России, где снимали лучшие отечественные сериалы

GQ
100 лет подавлению Кронштадтского мятежа. Как против большевиков впервые выступили те, кто привел их к власти, — матросы 100 лет подавлению Кронштадтского мятежа. Как против большевиков впервые выступили те, кто привел их к власти, — матросы

Мятеж моряков Кронштадта — первое вооруженное восстание против большевиков

Esquire
Три вопроса к Павлу Дурову: чем интересуются инвесторы при обсуждении займа Telegram Три вопроса к Павлу Дурову: чем интересуются инвесторы при обсуждении займа Telegram

Какими вопросами относительно Павла Дурова задаются управляющие и инвесторы

Forbes
Слушать подано: 7 лучших исторических аудиокниг про войну Слушать подано: 7 лучших исторических аудиокниг про войну

Аудиокниги про войну, рассказанные от первого лица

Популярная механика
Открыть в приложении