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

Автобудущее Автобудущее

Мы находимся на пороге одних из самых быстрых перемен в работе транспорта

Популярная механика
«Я никому не нужен»: отчего возникает такая мысль и советы психолога, как от нее избавиться «Я никому не нужен»: отчего возникает такая мысль и советы психолога, как от нее избавиться

Как преодолеть ощущение собственной ненужности и негативное мышление

Playboy
Практики осознанности на работе могут навредить психике сотрудников, показало исследование Практики осознанности на работе могут навредить психике сотрудников, показало исследование

Стратегии, которые помогут снизят негативные эффекты от осознанности на работе

Inc.
Праздник девочек в Японии: как его отмечают и чему он может нас научить Праздник девочек в Японии: как его отмечают и чему он может нас научить

В третий день третьего месяца японцы ежегодно отмечают Праздник девочек

Psychologies
«Я тебя люблю… или просто жалею?» «Я тебя люблю… или просто жалею?»

Искренне ли мы любим человека или попросту его жалеем?

Psychologies
Факты о фильмах «Люди в черном», которые не стереть из памяти Факты о фильмах «Люди в черном», которые не стереть из памяти

«Люди в Чёрном» — первый комикс Marvel, экранизацию которого полюбили в России

Maxim
В России разработали безопасные материалы для конструкции «атомных батареек» В России разработали безопасные материалы для конструкции «атомных батареек»

«Батарейка» представляет из себя сверхпрочную керамическую матрицу

Популярная механика
История студенческого театра МГУ История студенческого театра МГУ

Изучаем историю театра МГУ — от постановок XVIII столетия до театра МОСТ

Культура.РФ
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
Как отличить материнскую усталость от послеродовой депрессии Как отличить материнскую усталость от послеродовой депрессии

Можем ли мы сами заметить, когда молодой маме уже не обойтись без помощи врача?

Psychologies
«У нас нет хлеба, мы умираем» «У нас нет хлеба, мы умираем»

Массовый голод с человеческими жертвами в СССР случался неоднократно

Дилетант
Камера не лжет: 10 фотографий призраков, которым до сих пор нет объяснения Камера не лжет: 10 фотографий призраков, которым до сих пор нет объяснения

Порой призраки охотно позируют перед фотографами в самых неожиданных ракурсах

Cosmopolitan
Питьевой режим при кормлении грудью Питьевой режим при кормлении грудью

Что нужно пить кормящим мамам и в каком количестве?

9 месяцев
Кто круче: Алена Водонаева против Виктории Бони Кто круче: Алена Водонаева против Виктории Бони

Алена Водонаева и Виктория Боня и по сей день остаются негласными соперницами

Cosmopolitan
Раек и адок Раек и адок

На экраны выходит фильм Андрея Хржановского «Нос, или Заговор “не таких”»

СНОБ
Как отключить Яндекс Плюс на смартфоне и компьютере Как отключить Яндекс Плюс на смартфоне и компьютере

Как отключить подписку Яндекс Плюс и отказаться от ее продления

CHIP
Плиз, верните как было Плиз, верните как было

Когда появляется акне, первый совет — сидеть сложа руки и не трогать лицо

Glamour
Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера Упражнения для красивой попы — как накачать ягодицы без помощи тренера

Несложный комплекс упражнений для красивой попы

Cosmopolitan
«Ищите негативные отзывы, особенно от друзей»: правила Илона Маска «Ищите негативные отзывы, особенно от друзей»: правила Илона Маска

Правила бизнеса от Илона Маска

Forbes
Пляшущие человечки Пляшущие человечки

Как танцевальные движения придают тебе ловкости и укрепляют организм?

Playboy
На личном опыте: как ведут научные эксперименты на животных На личном опыте: как ведут научные эксперименты на животных

Животные, ежедневно жертвующие свои здоровье и жизнь ради научных открытий

Esquire
«Вам об этом не рассказывали при покупке». Как автомобили следят за нами «Вам об этом не рассказывали при покупке». Как автомобили следят за нами

Какую информацию ваш автомобиль передает производителям и государству?

РБК
Лампочка, зажгись! Лампочка, зажгись!

Свежие идеи и нестандартные решения – залог успеха. Но где их взять?

Лиза
8 фильмов об Испании 8 фильмов об Испании

Мы собрали лучшие картины о фламенко, корриде и испанской истории и культуре

GQ
Правила жизни Шакила О’Нила Правила жизни Шакила О’Нила

Шакил О’Нил планирует состариться в окружении телевизора и видеоигр

Esquire
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
Голландский пациент Голландский пациент

Картина Рембрандта в центре судебного разбирательства

Robb Report
Правила жизни Михаила Горбачева Правила жизни Михаила Горбачева

Правила жизни бывшего президента СССР

Esquire
10 интересных фактов об МГУ 10 интересных фактов об МГУ

Почему Афанасий Фет плевал на двери МГУ?

Культура.РФ
Крики с того света: что скрывает Кольская сверхглубокая? Крики с того света: что скрывает Кольская сверхглубокая?

Почему Кольскую сверхглубокую прозвали колодцем в ад?

Cosmopolitan
Открыть в приложении