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

Достопримечательность города Достопримечательность города

Бордели с человекоподобными куклами – новый тренд или это уже слишком?

Playboy
Почему все раздражает: выявляем причину «бесячего» настроения и учимся не быть злыми как собака Почему все раздражает: выявляем причину «бесячего» настроения и учимся не быть злыми как собака

Что вызывает чувство раздражительности, и как перестать злиться

Playboy
Внутренняя Америка Внутренняя Америка

Михаил Трофименков о «Земле кочевников», эпической драме о бездомных в США

Weekend
Кризис среднего возраста: как распознать и пережить Кризис среднего возраста: как распознать и пережить

Как выявить симптомы кризиса среднего возраста

РБК
Как и с чем носить мужской макинтош: показывает режиссер и актер Семен Серзин Как и с чем носить мужской макинтош: показывает режиссер и актер Семен Серзин

Как соблюсти идеальный баланс между комфортом и стилем?

Esquire
После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК

В нейронах происходит большое количество одноцепочечных разрывов после деления

N+1
Похороны по-большевистски Похороны по-большевистски

Личный архив, коллекция, музей-квартира, реконструкция…

Дилетант
Как саентология уничтожала своих врагов Как саентология уничтожала своих врагов

Наиболее яркие случаи борьбы сайентологии с неверными

Weekend
Триатлон спецназначения: как готовят краповых беретов Триатлон спецназначения: как готовят краповых беретов

Триатлон специального назначения – комплексное испытание спецназовцев

Популярная механика
«Звук: слушать, слышать, наблюдать» «Звук: слушать, слышать, наблюдать»

Отрывок из книги Мишеля Шиона о том, что такое звук

N+1
Кристофер Уинн, Papa John’s: «Бизнес в России — это что-то между спортом и войной. Зависит от дня недели» Кристофер Уинн, Papa John’s: «Бизнес в России — это что-то между спортом и войной. Зависит от дня недели»

Кристофер Уинн — какие навыки нужны франчайзи и в чем проблема агрегаторов

Inc.
Как продлить свою жизнь на 4-7 лет, приобретя маленькие полезные привычки и отказавшись от вредных Как продлить свою жизнь на 4-7 лет, приобретя маленькие полезные привычки и отказавшись от вредных

Больше хороших привычек!

Maxim
10 фактов, которые считались детскими мифами, оказались чистейшей правдой 10 фактов, которые считались детскими мифами, оказались чистейшей правдой

Детей находят в капусте, а быть водителем троллейбуса — круто

Maxim
Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все Неочевидные функции мессенджеров, о которых знают не все

Групповые видеочаты, форматирование текста, боты-переводчики и магазины в чатах

CHIP
Прима-балерина Диана Вишнева и российские хореографы о танце, мужественности и фильме «Слепок» Прима-балерина Диана Вишнева и российские хореографы о танце, мужественности и фильме «Слепок»

Ведущие хореографы России — о понятии гендера в танце и обществе

GQ
Диета на детском питании: можно ли есть пюре в баночках и худеть Диета на детском питании: можно ли есть пюре в баночках и худеть

Диета на детском питании существует и уже завоевала популярность у звезд

Cosmopolitan
Энциклопедия стиля Михаила Горбачева Энциклопедия стиля Михаила Горбачева

Как идеи перестройки и вкусы одной женщины повлияли на стиль президента СССР

GQ
Речные ценности Речные ценности

Гид по Плесу — городу, в котором искали уединения художники

GQ
Детство, отрочество, феминизм Детство, отрочество, феминизм

Анна Толстова о Юлии Цветковой как символе нового российского активизма

Weekend
10 модных ошибок, которые ты не должна совершать после 20 лет 10 модных ошибок, которые ты не должна совершать после 20 лет

Детали гардероба, от которых необходимо избавиться все девушкам старше 20 лет

Cosmopolitan
Петр Авен — Forbes: «Я обязательно открою музей в Москве» Петр Авен — Forbes: «Я обязательно открою музей в Москве»

Миллиардер Петр Авен планирует открыть частный музей в центре Риги

Forbes
Юбку дома забыла! Как и за какие наряды высмеивали москвичек XIX века Юбку дома забыла! Как и за какие наряды высмеивали москвичек XIX века

За какие платья рисовали карикатуры на наших прапрабабушек?

Cosmopolitan
«Стены вашей спальни тонкие, как бумага»: страстная пара получила письмо от соседей «Стены вашей спальни тонкие, как бумага»: страстная пара получила письмо от соседей

Влюбленные из Австралии ошиблись один раз и получили «черную метку» от соседей

Psychologies
7 признаков, что у твоей собаки серьезный стресс, и что можно с этим сделать 7 признаков, что у твоей собаки серьезный стресс, и что можно с этим сделать

Как понять, что у собаки стресс и как ей помочь

Maxim
Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно Квантовую динамику холодных атомов научились измерять недеструктивно

Как атомы влияют на распространение микроволнового излучения

N+1
«Месмеризм и конец эпохи Просвещения во Франции» «Месмеризм и конец эпохи Просвещения во Франции»

Как представляли себе устройство мира ученые конца XVIII века

N+1
300 километров по льду 300 километров по льду

Чему нас учит школа зимнего вождения?

Популярная механика
«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
Стелла Маккартни: да, нет, знаю Стелла Маккартни: да, нет, знаю

Цель работы Стеллы Маккартни — нулевое влияние на окружающую среду

Glamour
Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий» Глава из книги Сергея Медведева «Человек бегущий»

Одна из глав книги «Человек бегущий» профессора Сергея Медведева

СНОБ
Открыть в приложении