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

Десять заповедей карьериста Десять заповедей карьериста

Эта статья сделает из тебя первоклассного босса

Maxim
Новая BMW 4: три мнения о купе, которое критикуют за ноздри Новая BMW 4: три мнения о купе, которое критикуют за ноздри

Впечатления от самой одиозной BMW последних лет

РБК
«Я не такая»: каким женщинам и почему не нужен феминизм «Я не такая»: каким женщинам и почему не нужен феминизм

Почему женщины поддерживают патриархальные ценности?

Psychologies
Загадка, сэр! Загадка, сэр!

«Кэмпденское чудо» Англии

Дилетант
«Не забывай свою Валюшу»: история одной бриллиантовой свадьбы «Не забывай свою Валюшу»: история одной бриллиантовой свадьбы

Когда люди вместе проживают многие годы, их связывает большее, чем просто любовь

Psychologies
5 малоизвестных фактов о психологии бесплодия 5 малоизвестных фактов о психологии бесплодия

Почему после наступления долгожданной беременности пары нередко распадаются?

Psychologies
Модный дом Модный дом

Элегантное пространство с современным артом

SALON-Interior
Правила жизни Александра Вертинского Правила жизни Александра Вертинского

Поэт и певец, умер 21 мая 1957 года в возрасте 68 лет в Ленинграде

Esquire
Жизнь без компромиссов Жизнь без компромиссов

Актриса Софья Эрнст — о фильме «Угрюм-река» и работе с Ренатой Литвиновой

OK!
Подробная инструкция, как дожить до 130 лет Подробная инструкция, как дожить до 130 лет

Что нужно делать, чтобы задуть 130 свечей на торте самостоятельно

Maxim
Весеннее обострение: как безопасно выехать на дорогу после «зимней спячки» Весеннее обострение: как безопасно выехать на дорогу после «зимней спячки»

Выезжаем на встречу весне не спеша и в соответствии с ПДД

GQ
Купил новую машину и сразу же разбил. Топ-9 курьезных аварий Купил новую машину и сразу же разбил. Топ-9 курьезных аварий

Яркие ДТП, который произошли сразу после выезда из автосалона

РБК
Хуже, чем курение: 7 привычек, которые разрушают твое здоровье Хуже, чем курение: 7 привычек, которые разрушают твое здоровье

Что стоит поменять в своей жизни, чтобы подольше сохранить здоровье

Cosmopolitan
Как работают в разных странах Как работают в разных странах

Сравните, как работают люди в других точках мира

GQ
«Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных «Вальхен» Ольги Громовой. Фрагмент романа о жизни девочки-подростка в немецком лагере для военнопленных

Отрывок из романа Ольги Громовой «Вальхен» об остарбайтерах

Esquire
Руины колодца рассказали о погубившей античный порт многолетней засухе Руины колодца рассказали о погубившей античный порт многолетней засухе

Причиной климатического изменения могло быть сильное извержение вулкана

N+1
Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

Физики рассчитали рассеяние электрона на атоме углерода и на нано-ондуляторе

N+1
«У нас нет хлеба, мы умираем» «У нас нет хлеба, мы умираем»

Массовый голод с человеческими жертвами в СССР случался неоднократно

Дилетант
Между пчелой и барсуком: почему один и тот же человек ведет себя то как альтруист, то как сволочь Между пчелой и барсуком: почему один и тот же человек ведет себя то как альтруист, то как сволочь

Статья о добре и зле, объясняющая, почему мы все хорошие, хотя иногда и плохие

Maxim
Традиционная семья: ловушка, в которую тебя хотят заманить Традиционная семья: ловушка, в которую тебя хотят заманить

Тебя привлекают традиционные ценности? Хочется выйти замуж и стать домохозяйкой?

Cosmopolitan
Бизнес-клубы за одним столом. Как деловые сообщества начали дружить между собой и встали под парус Бизнес-клубы за одним столом. Как деловые сообщества начали дружить между собой и встали под парус

Основатели деловых клубов — о том, что общего у бизнеса и парусного спорта

Inc.
Великое прошлое и светлое будущее. LADA Niva Travel и её предшественники Великое прошлое и светлое будущее. LADA Niva Travel и её предшественники

Автомобиль, который разрабатывался для замены классической «Нивы»

4x4 Club
Когда не хватает витаминов Когда не хватает витаминов

В начале весны важно включать в свой рацион продукты, богатые витаминами

Здоровье
Как всем стать богаче и меньше работать благодаря технологиям ИИ: теория экс-президента Y Combinator Сэма Альтмана Как всем стать богаче и меньше работать благодаря технологиям ИИ: теория экс-президента Y Combinator Сэма Альтмана

Развитие ИИ сулит новую технологическую революцию

VC.RU
Как сохранить любовь: 9 советов от 93-летнего психолога Как сохранить любовь: 9 советов от 93-летнего психолога

Как не растратить чувство в череде бытовых проблем и собственных сомнений?

Psychologies
С меня хватит С меня хватит

Как научиться выпивать осознанно

GQ
Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле Большинству предпринимателей не нужны инвестиции. Вот что им нужно на самом деле

Что важно знать инвесторам, поддерживающим молодые, многообещающие компании?

Inc.
Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год Глобальный сдвиг или глубочайший кризис: каким будет 2021 год

Список главных трендов года

РБК
Выглядеть отлично без макияжа: 15 простых правил Выглядеть отлично без макияжа: 15 простых правил

Совершенно не обязательно тратить время на макияж

Cosmopolitan
Юность и миллиарды: Ксения Дели и другие молодые жены олигархов Юность и миллиарды: Ксения Дели и другие молодые жены олигархов

У мужей наших героинь пробивается седина, но разве это препятствие для любви?

Cosmopolitan
Открыть в приложении