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

Роботы в лабиринте Роботы в лабиринте

SubT — конкурс между роботами, способными самостоятельно исследовать подземелья

Популярная механика
Интуитивное питание: сможешь ли ты есть что и сколько хочешь и худеть? Интуитивное питание: сможешь ли ты есть что и сколько хочешь и худеть?

Интуитивное питание, появившись, привлекло к себе внимание и наделало шума

Cosmopolitan
Гельмут, где ты был? История эсэсовца, которого до сих пор преследуют в Канаде и России Гельмут, где ты был? История эсэсовца, которого до сих пор преследуют в Канаде и России

О бывшем эсэсовце и о том, как расследуют преступления, совершенные очень давно

СНОБ
Не только Шейха Моза: восточные красавицы, которые навсегда изменили мир Не только Шейха Моза: восточные красавицы, которые навсегда изменили мир

Восточные женщины, которые, вопреки всем предрассудкам, смогли изменить мир

Cosmopolitan
6 секретов правильной похвалы 6 секретов правильной похвалы

Как хвалить детей правильно и мотивировать на дальнейшие достижения

Psychologies
«Иди туда, где трава зеленая». Интервью с Тимуром Бекмамбетовым, предпринимателем «Иди туда, где трава зеленая». Интервью с Тимуром Бекмамбетовым, предпринимателем

Тимур Бекмамбетов — о том, почему он занимается инновациями

Inc.
Красные пятна, зуд, морщины: 7 признаков рака груди, которые часто игнорируют Красные пятна, зуд, морщины: 7 признаков рака груди, которые часто игнорируют

Первые признаки рака молочной железы

Cosmopolitan
Начало родов: важные советы тем, кто рожает первый раз Начало родов: важные советы тем, кто рожает первый раз

Что делать, если начались роды

9 месяцев
«Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона «Она во всём виновата!»: потрясающая история Йоко Оно, вдовы Джона Леннона

Йоко Оно - одна из самых известных женщин в мире

Cosmopolitan
Бросает в жар: 9 способов быстро сбить температуру без лекарств Бросает в жар: 9 способов быстро сбить температуру без лекарств

Как правильно сбить температуру и когда надо это делать?

Cosmopolitan
«Стража» и «Панки Брюстер»: 5 новых комедийных сериалов «Стража» и «Панки Брюстер»: 5 новых комедийных сериалов

Лучшее из новинок комедийных сериалов

Forbes
Вопрос психологу: что делать, если поставленные цели никогда не воплощаются в жизнь? Вопрос психологу: что делать, если поставленные цели никогда не воплощаются в жизнь?

Психолог объясняет механику правильной постановки целей

Esquire
Хотели как лучше: как благие намерения государства влияют на цену бензина Хотели как лучше: как благие намерения государства влияют на цену бензина

Почему бензиновые кризисы не новость для России

Forbes
Строим трансформатор Теслы на дому Строим трансформатор Теслы на дому

Резонансный трансформатор, известный также как «катушка Теслы»

Популярная механика
Создал бизнес с 6000 рублей и без плана: монолог основателя мастерской-производителя звукоснимателей Fokin Pickups Создал бизнес с 6000 рублей и без плана: монолог основателя мастерской-производителя звукоснимателей Fokin Pickups

Илья Фокин уволился из нефтяной компании, чтобы делать звукосниматели для гитар

VC.RU
Учите иностранный язык? Как понять, что методика вам подходит Учите иностранный язык? Как понять, что методика вам подходит

Почему коммуникативные методы изучения иностранных языков подходят не каждому?

Psychologies
Женский бизнес — какой он? Женский бизнес — какой он?

Кейсы девушек-предпринимателей

Cosmopolitan
«Жизнь меня все время возвращает на кухню». Шеф ресторана Artest про судьбу, музыку и вареную картошку с укропом «Жизнь меня все время возвращает на кухню». Шеф ресторана Artest про судьбу, музыку и вареную картошку с укропом

Первое интервью Артема Естафьева после открытия ресторана Artest

GQ
Как на самом деле создают видеоигры? Как на самом деле создают видеоигры?

Отрывок из русского романа про игры «Игрожур»

GQ
Новая искренность: почему заявление Байдена спровоцирует ковровую «бомбардировку Воронежа» Новая искренность: почему заявление Байдена спровоцирует ковровую «бомбардировку Воронежа»

Яростная борьба с мифическим западным влиянием станет главным оружием власти

Forbes
Викрам Паралкар: Ночной театр. Отрывок из романа Викрам Паралкар: Ночной театр. Отрывок из романа

Первая глава романа Викрама Паралкара о рутине сельского хирурга в Индии

СНОБ
Круче королевы Елизаветы! Какие сокровища хранит российская монархия? Круче королевы Елизаветы! Какие сокровища хранит российская монархия?

Самые красивые и дорогие ювелирные изделия, которые хранит российская монархия

Cosmopolitan
Как опознать фейковый аккаунт в дейтинг-приложении? 6 способов, названных экспертами Как опознать фейковый аккаунт в дейтинг-приложении? 6 способов, названных экспертами

Как понять, что перед тобой реальная девушка, а не бот или мошенник?

Playboy
Драма в обертке ситкома: как сериал «ВандаВижен» сломал представление о супергеройском кино Драма в обертке ситкома: как сериал «ВандаВижен» сломал представление о супергеройском кино

Сериал «ВандаВижен» — пожалуй, самый необычный проект в киновселенной Marvel

Forbes
Трагедия изумрудного острова Трагедия изумрудного острова

Население Ирландии сократилось почти на треть после голода в середине XIX века

Дилетант
Закрытый космос Закрытый космос

Виталий Егоров — о том, нужно ли человечеству покорять Вселенную

Robb Report
История одной песни: «One Way Ticket» История одной песни: «One Way Ticket»

Запутанная история песни «One Way Ticket»

Maxim
Как сельский учитель Дмитрий Давыдов за 11 дней снял фильм «Пугало» и стал звездой кинофестивалей Как сельский учитель Дмитрий Давыдов за 11 дней снял фильм «Пугало» и стал звездой кинофестивалей

Дмитрий Давыдов уверен — успех якутского кино кроется в характере его создателей

Forbes
Хабенский, Шепелев и другие мужчины, которые обрели счастье после гибели жены Хабенский, Шепелев и другие мужчины, которые обрели счастье после гибели жены

Знаменитости, которые потеряли жён, но потом встретили свое счастье

Cosmopolitan
Ворсинки ковра из алтайского кургана железного века рассказали о технологии стойкого окрашивания Ворсинки ковра из алтайского кургана железного века рассказали о технологии стойкого окрашивания

В волокнах Пазырыкского ковра ученые обнаружили следы обработки ферментацией

N+1
Открыть в приложении