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

Открыт новый тип невероятно прочной химической связи Открыт новый тип невероятно прочной химической связи

Во время химических реакций возникают все новые и новые связи

Популярная механика
Исследование: 59% женщин-руководителей жертвуют семьей ради карьеры Исследование: 59% женщин-руководителей жертвуют семьей ради карьеры

Женщины привыкли рассчитывать только на себя и сталкиваются с дискриминацией

Forbes
Как определить тип фигуры и правильно подобрать одежду Как определить тип фигуры и правильно подобрать одежду

Разбираемся в основных пяти типах фигуры

Cosmopolitan
6 секретов, которые помогают облегчить головную боль и спокойно работать из дома 6 секретов, которые помогают облегчить головную боль и спокойно работать из дома

Хватит пить горстями обезболивающее

Playboy
Бум цифрового искусства: как селебрити и художники стали зарабатывать миллионы на продаже своих гифок Бум цифрового искусства: как селебрити и художники стали зарабатывать миллионы на продаже своих гифок

Как благодаря художникам в четыре раза вырос рынок NFT

Forbes
Идеи подарков на 8 Марта маме, которая сечет фишку: современные и технологичные штуковины специально для нее Идеи подарков на 8 Марта маме, которая сечет фишку: современные и технологичные штуковины специально для нее

Подборка девайсов, которые можно преподнести в подарок маме не только на 8 Марта

Playboy
Часовые тайги Часовые тайги

Что за лески мы видим на знакомых пейзажах лугов?

Наука и жизнь
«Никаких совещаний по средам». Как я спас своих сотрудников от Zoom-выгорания «Никаких совещаний по средам». Как я спас своих сотрудников от Zoom-выгорания

Постоянные чаты и совещания в онлайн привели к zoom-выгоранию

Inc.
Сергей Королев Сергей Королев

Правила жизни Сергея Королева

Esquire
Кладбище домашних животных в руинах античного порта указало на заботу о питомцах Кладбище домашних животных в руинах античного порта указало на заботу о питомцах

Жители города ухаживали за больными животными и хоронили умерших питомцев

N+1
10 экспериментальных подлодок, которые с треском провалились 10 экспериментальных подлодок, которые с треском провалились

Эти подводные лодки не оправдали своего назначения

Популярная механика
3D-моделирование помогло прочитать древнерусские надписи на стенах собора 3D-моделирование помогло прочитать древнерусские надписи на стенах собора

Ученые смогли восстановить текст древнейшего памятника письменности

Популярная механика
Нельзя хранить в бумажнике и использовать с вазелином: 10 фактов о презервативах Нельзя хранить в бумажнике и использовать с вазелином: 10 фактов о презервативах

Какие факты ты должна обязательно знать о презервативах

Cosmopolitan
5 признаков здорового стартапа. Неочевидные советы от инвестора 5 признаков здорового стартапа. Неочевидные советы от инвестора

5 неочевидных вещей, которые сделают стартап привлекательным для инвесторов

Inc.
Точка автозакипания: как выбрать автомобильный радиатор Точка автозакипания: как выбрать автомобильный радиатор

Зачем нужны радиаторы и как их следует выбирать для своего автомобиля

Популярная механика
Мыслить как отступник Мыслить как отступник

Как шпионы становились шпионами и что они искали в других биографиях

Weekend
Понятка, или Как выглядит идеология гопников у власти Понятка, или Как выглядит идеология гопников у власти

Гопничество — религия российской власти, понятка — идеологическая модель

СНОБ
Снежана Самохина сыграет сексуальную волейболистку в сериале «Дылды» на СТС Снежана Самохина сыграет сексуальную волейболистку в сериале «Дылды» на СТС

Интервью с Снежаной Самохиной

Cosmopolitan
Под сенью сакуры Под сенью сакуры

Любуемся цветением в Киото и размышляем о смысле жизни

Лиза
«Науку в России делают женщины». Трансплантолог о своей работе «Науку в России делают женщины». Трансплантолог о своей работе

Женщина-трансплантолог о науке, своей работе и биотехнологиях

СНОБ
Часы марсианского тракториста Часы марсианского тракториста

Когда и зачем человеку может понадобиться новая система измерения времени?

Вокруг света
Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались) Впервые опубликован стих Набокова о Супермене и его переживаниях (нет, вы не ослышались)

Первое стихотворение о Супермене, написанное в 1942 году

Playboy
10 самых опасных хобби в мире 10 самых опасных хобби в мире

Самые рискованные виды хобби, которые уносят десятки жизней каждый год

Популярная механика
Австралийскую одиночную пчелу переоткрыли спустя сто лет Австралийскую одиночную пчелу переоткрыли спустя сто лет

Австралийская пчела может находиться под угрозой из-за расчистки лесов и пожаров

N+1
С плеча и по плечу С плеча и по плечу

Как перепродажа вещей стала называться модным словом «ресейл»

Vogue
5 «вкусных» вариантов разгрузочных дней 5 «вкусных» вариантов разгрузочных дней

Присмотрись к отобранным нами вариантам разгрузочных дней

Cosmopolitan
Как сохранить и улучшить зрение при помощи практик цигун Как сохранить и улучшить зрение при помощи практик цигун

Всегда ли с возрастом снижается острота зрения?

Psychologies
Исследование: долгая дорога на работу вредит продуктивности сотрудников и снижает количество инноваций в компаниях Исследование: долгая дорога на работу вредит продуктивности сотрудников и снижает количество инноваций в компаниях

Чем дальше от офиса живет сотрудник, тем меньше инноваций он внедряет в компании

Inc.
Герой прошедшего времени Герой прошедшего времени

Кто виноват в закате карьеры Джонни Деппа и что с этим делать?

Glamour
Правила жизни Петра Мамонова Правила жизни Петра Мамонова

Правила жизни актера и музыканта Петра Мамонова

Esquire
Открыть в приложении