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

Кубик Осипова Кубик Осипова

Самая ожидаемая и самая крутая головоломка десятилетия

Популярная механика
Метеозависимость: восточные практики при головной боли Метеозависимость: восточные практики при головной боли

«Погода меняется, значит, голова будет трещать!»

Psychologies
Место женщины: как гендерные квоты помогают бизнесу Место женщины: как гендерные квоты помогают бизнесу

Гендерное разнообразие выгодно для экономической эффективности компании

Forbes
Этичное порно — оксюморон или реальность? Этичное порно — оксюморон или реальность?

Что такое этичное порно и кому оно нужно?

СНОБ
Катя Валера Катя Валера

Организаторка фестиваля «Не виновата» и вокалистка фем-панк группы «Лоно»

Собака.ru
Речные ценности Речные ценности

Гид по Плесу — городу, в котором искали уединения художники

GQ
Земля и воздух Земля и воздух

Гимнастка Татьяна Тур рассказывает историю одного падения

Cosmopolitan
«Темнокожие Томасы Эдисоны»: как пекарь Джозеф Ли делал «хлебные машины» и опровергал расистские стереотипы «Темнокожие Томасы Эдисоны»: как пекарь Джозеф Ли делал «хлебные машины» и опровергал расистские стереотипы

Джозеф Ли изобрел устройства, изменившие промышленное производство хлеба

Forbes
Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта Мудборд: как носить кожаные куртки — берем пример с Дэвида Боуи, Марлона Брандо и Брэда Питта

Кожаная куртка — самый мужественный вариант верхней одежды

Esquire
«Вызовите акушерку» и другие сериалы, основанные на реальных событиях «Вызовите акушерку» и другие сериалы, основанные на реальных событиях

5 сериалов, которые рассказывают истории непростых людей

Cosmopolitan
11 мифов об уходе за волосами 11 мифов об уходе за волосами

Сегодня вопросов об уходе за волосами, кажется, больше, чем ответов

Cosmopolitan
Отражение в глазах выдало в фотографиях людей дипфейки Отражение в глазах выдало в фотографиях людей дипфейки

Исследователи обнаружили новый метод отличать дипфейк от реальности

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
10 самых странных и страшных растений 10 самых странных и страшных растений

Представляем хит-парад самых одиозных представителей мира флоры

Maxim
Новая гипотеза происхождения Омуамуа объясняет все странности межзвездного Новая гипотеза происхождения Омуамуа объясняет все странности межзвездного

Ученые разработали гипотезу происхождения Омуамуа, объясняющую его поведение

Популярная механика
Запредельная красота Запредельная красота

Как с помощью бьюти-процедур люди пытаются решить психологические проблемы

Лиза
Нелюдь и нелюди. К истории о приглашении «скопинского маньяка» на телешоу Нелюдь и нелюди. К истории о приглашении «скопинского маньяка» на телешоу

История «скопинского маньяка» на телешоу породила скандал

СНОБ
Ученые разработали вещество, позволяющее создавать намного более энергоемкие и долговечные батареи Ученые разработали вещество, позволяющее создавать намного более энергоемкие и долговечные батареи

Близка к воплощению мечта физиком об аккумуляторах с цельнометаллическим анодом

Популярная механика
Ешь шоколад, пей джин, игнорируй критику: секреты долголетия Елизаветы II Ешь шоколад, пей джин, игнорируй критику: секреты долголетия Елизаветы II

Чему же королева Елизаветы II обязана своим долголетием и добрым здравием?

Cosmopolitan
Хочу, но пока не могу: кто реально переезжает из России Хочу, но пока не могу: кто реально переезжает из России

Сколько россиян реально решаются на переезд в другую страну?

СНОБ
Детки-конфетки Детки-конфетки

Как научить детей есть так, чтобы у них не было лишнего веса?

Худеем правильно
10 самых плохих российских фильмов. Издание третье, исправленное и дополненное 10 самых плохих российских фильмов. Издание третье, исправленное и дополненное

Отечественное кино не прекращает попыток нащупать дно

Maxim
Кто такой карьерист и как с ним бороться Кто такой карьерист и как с ним бороться

Если офис не дезинфицировать, в нем могут завестись карьеристы!

Maxim
«Сегодня на iPhone снимают даже обложки TIME»: фотограф Константин Чалабов о первых онлайн-съемках «Сегодня на iPhone снимают даже обложки TIME»: фотограф Константин Чалабов о первых онлайн-съемках

Фотограф Константин Чалабов о соединении творческого и технологического

Esquire
Как деньги стали мечтой Остапа Бендера Как деньги стали мечтой Остапа Бендера

Как кино, литература и театр могут стать ресурсом профессионального развития?

СНОБ
Первичный фосфор для первичной жизни Первичный фосфор для первичной жизни

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

Наука и жизнь
«Российский хадж. Империя и паломничество в Мекку» «Российский хадж. Империя и паломничество в Мекку»

Отрывок из книги Айлина Кейна об инфраструктуре хаджа в Российской империи

N+1
Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века Без пластики и инъекций: секреты красоты голливудских звезд прошлого века

Посмотри на этих роскошных женщин — их кожа не знала инъекций

Cosmopolitan
Коробка без рака Коробка без рака

Стартап молодого ученого из Москвы получил гранты на диагностику онкологии

Forbes
Второй по популярности: что нужно знать о раке кишечника Второй по популярности: что нужно знать о раке кишечника

Рак кишечника – общее название онкологических заболеваний

Cosmopolitan
Открыть в приложении