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

Феномен Лабковского: как самый узнаваемый психолог России зарабатывает 130 млн рублей в год на лекциях о счастье Феномен Лабковского: как самый узнаваемый психолог России зарабатывает 130 млн рублей в год на лекциях о счастье

Михаил Лабковский стал одним из первых популяризаторов психологии в России

Forbes
Анализ цирконов указал на низкую роль тектоники плит в формировании древнего суперконтинента Анализ цирконов указал на низкую роль тектоники плит в формировании древнего суперконтинента

Палеопротерозойский суперконтинент Нуна мог возникнуть за счет магматизма

N+1
Конфликт Меган Маркл и Британии: за что все не любят жену принца Гарри Конфликт Меган Маркл и Британии: за что все не любят жену принца Гарри

По каким причинам Меган Маркл вызвала всеобщую ненависть?

Cosmopolitan
Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт Бизнес и ничего лишнего: как автомобильные компании Германии работали на вермахт

Подвиги немецких автомобильных брендов во время Второй мировой войны

Популярная механика
Лексика слабаков: как «бесхребетные» слова снижают эффективность Лексика слабаков: как «бесхребетные» слова снижают эффективность

Дэйв Эспри: от того, как вы излагаете мысли, зависит, какой будет ваша жизнь

Forbes
Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно

Как атомы влияют на распространение микроволнового излучения

N+1
Арсений Тарковский Арсений Тарковский

Поэт Арсений Тарковский глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Плоский живот, тонкая талия и круглая попа: самая эффективная тренировка Плоский живот, тонкая талия и круглая попа: самая эффективная тренировка

Энергичная музыка, 40 минут свободного времени и 5 простых упражнений

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

Гендерное разнообразие выгодно для экономической эффективности компании

Forbes
Будь меркантильной: 9 проявлений его жадности, которые нельзя прощать Будь меркантильной: 9 проявлений его жадности, которые нельзя прощать

Проявления мужской жадности, которые прощать никак нельзя

Cosmopolitan
Айфон-мастер: решаем 13 проблем, с которыми сталкивается каждый владелец смартфона Apple Айфон-мастер: решаем 13 проблем, с которыми сталкивается каждый владелец смартфона Apple

Ты влюбляешься в него, а в ответ он подсовывает тебе проблему за проблемой!

Maxim
Российские учёные открыли новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера Российские учёные открыли новую элементарную частицу с помощью Большого адронного коллайдера

Российские ученые объявили об обнаружении новой элементарной частицы

Популярная механика
Родила 69 детей, ушла от мужа: кем была самая многодетная россиянка Родила 69 детей, ушла от мужа: кем была самая многодетная россиянка

История россиянки Валентины Васильевой, которая к 40 годам родила 69 детей

Cosmopolitan
10 аргументов в пользу йоги 10 аргументов в пользу йоги

Какую пользу для здоровья физического и психического несет йога?

Psychologies
Что мы узнали о BitClout — новой соцсети с криптовалютой и знаменитостями Что мы узнали о BitClout — новой соцсети с криптовалютой и знаменитостями

К чему приведет появление BitClout и какую роль в нем играют звезды?

РБК
Крах Archegos: сигнал «денежным мешкам» или напоминание о риске Крах Archegos: сигнал «денежным мешкам» или напоминание о риске

Подробно разбираем ситуацию с Archegos Capital Management

Forbes
Запах скунса перед бурей: существует ли метеозависимость на самом деле Запах скунса перед бурей: существует ли метеозависимость на самом деле

Как помочь организму, который реагирует на смену погоды головной болью

Cosmopolitan
3 научно обоснованных способа перестать нервничать и стать продуктивнее 3 научно обоснованных способа перестать нервничать и стать продуктивнее

Если ваша продуктивность снизилась, не спешите ругать себя за лень

Inc.
10 случайных фактов, которые тем не менее могут спасти тебе жизнь 10 случайных фактов, которые тем не менее могут спасти тебе жизнь

Различные спасительные факты для самых непредсказуемых событий

Maxim
Мария Евневич Мария Евневич

Совладелица первого «Максидом» ведет экспансию петербургского бренда по России

Собака.ru
Ваш выход Ваш выход

Интервью с Еленой Север — соорганизатором и бессменной ведущей Премии BraVo

OK!
Земфира, ABBA, Фрэнк Синатра: какую музыку слушают героини Forbes Woman Земфира, ABBA, Фрэнк Синатра: какую музыку слушают героини Forbes Woman

Топ-менеджеры «2ГИС», «Сбера» и других компаний делятся своими плейлистами

Forbes
Как за 5 минут выучить что угодно навсегда Как за 5 минут выучить что угодно навсегда

Метод флэш-карточек — лучший способ тренировать память

Inc.
Анатолий и Ирина Седых: 10 лет в «Арт-овраге» Анатолий и Ирина Седых: 10 лет в «Арт-овраге»

Основатели «Арт-оврага» создали самое яркое событие в культурной жизни России

СНОБ
Пляшущие человечки Пляшущие человечки

Как танцевальные движения придают тебе ловкости и укрепляют организм?

Playboy
Почему мы потакаем другим и как это прекратить Почему мы потакаем другим и как это прекратить

Иногда чрезмерная забота вредит и нашим близким, и нам самим

Psychologies
Наносчётчик для «наноовец» Наносчётчик для «наноовец»

Представьте, что вы пастух, которому нужно пересчитать овец в стаде

Наука и жизнь
Бонжур, Тужур, Амур! 10 французских ромкомов, которые растопят любое сердце Бонжур, Тужур, Амур! 10 французских ромкомов, которые растопят любое сердце

В чем точно знают толк французы, так это в романтических фильмах

Cosmopolitan
5 историй из жизни Галины Улановой 5 историй из жизни Галины Улановой

Истории из жизни Галины Улановой, свидетелями которых были личные вещи балерины

Культура.РФ
Жить или выживать: география малых городов России Жить или выживать: география малых городов России

Какими разными бывают малые города и что у них общего

N+1
Открыть в приложении