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

Холод космоса не так уж далёк, как кажется Холод космоса не так уж далёк, как кажется

Есть ли разница между инеем в разное время года?

Наука и жизнь
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
«Стража» и «Панки Брюстер»: 5 новых комедийных сериалов «Стража» и «Панки Брюстер»: 5 новых комедийных сериалов

Лучшее из новинок комедийных сериалов

Forbes
Правила жизни Джеймса Каана Правила жизни Джеймса Каана

Правила жизни американского актера Джеймса Каана

Esquire
10 прекрасно сохранившихся останков вымерших животных 10 прекрасно сохранившихся останков вымерших животных

Сохранившиеся останки древних животных, вызвавшие настоящий фурор

Популярная механика
Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру Фотошоп не понадобится! Как добиться «голливудской» кожи за одну процедуру

Что такое лазерная шлифовка кожи и стоит ли она своих денег?

Cosmopolitan
Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет» Отказ отказу рознь: каким бывает наше «нет»

Что мы имеем в виду, когда говорим «нет»?

Psychologies
Кухня на продаже: как сервис доставки еды из Петербурга резко вырос и едва не обанкротился Кухня на продаже: как сервис доставки еды из Петербурга резко вырос и едва не обанкротился

Как стартап по доставке еды «Готово» столкнулся с внезапным кризисом

Forbes
Игра света и тени Игра света и тени

Пентхаус в современном стиле

SALON-Interior
Планета, на которой не выдерживает даже электроника. Что мы ищем на Венере? Планета, на которой не выдерживает даже электроника. Что мы ищем на Венере?

Почему на Венеру так редко летают и что вызвало интерес к этой планете?

Esquire
Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок? Отдай духи! Что делать, если мужчина требует вернуть подарок?

Неужели представители «сильного пола» готовы сражаться за духи и цепочки?

Cosmopolitan
В молекулярном облаке Тельца обнаружили цианонафталины В молекулярном облаке Тельца обнаружили цианонафталины

Ученые нашли полициклические ароматические углеводороды в молекулярном облаке

N+1
Как деньги стали мечтой Остапа Бендера Как деньги стали мечтой Остапа Бендера

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

СНОБ
Парижские тайны советских эмигрантов, или Почему Иосиф Бродский и Виктор Некрасов спали в одной кровати Парижские тайны советских эмигрантов, или Почему Иосиф Бродский и Виктор Некрасов спали в одной кровати

Что объединяло и разобщало советских эмигрантов

СНОБ
Герои книг на приеме у психотерапевта: о чем рассказывает «Превращение» Франца Кафки Герои книг на приеме у психотерапевта: о чем рассказывает «Превращение» Франца Кафки

Что, если бы литературные герои обратились вовремя к психотерапевту?

Forbes
Это по любви! Звездные красотки, которые вышли замуж за поклонников Это по любви! Звездные красотки, которые вышли замуж за поклонников

Энн Хэтуэй, Джессика Альба и другие артистки счастливы в браках с поклонниками

Cosmopolitan
Офис в мотеле и деньги других людей: как Марк Рэндольф создавал Netflix Офис в мотеле и деньги других людей: как Марк Рэндольф создавал Netflix

Отрывок из книги «That will never work» об истории создания Netflix

Forbes
Топ-10 самых ядовитых животных на нашей планете Топ-10 самых ядовитых животных на нашей планете

Животные, которые могут убивать лишь одним укусом

Популярная механика
Отсрочка до кризиса: как Джозеф Байден формирует внешнеполитический курс Отсрочка до кризиса: как Джозеф Байден формирует внешнеполитический курс

Белый дом пытается сохранить для себя свободу маневра во внешней политике

Forbes
Как выбрать хорошее вино: гайд по поиску идеальной бутылки для любого повода Как выбрать хорошее вино: гайд по поиску идеальной бутылки для любого повода

Основные характеристики вина и полезные советы, которые помогут при выборе

Playboy
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
Разбор «Марсианина»: Марс, наука, политика Разбор «Марсианина»: Марс, наука, политика

Что в фильме «Марсианин» выдумка, а что похоже на реальность?

Популярная механика
Теплоход «Аншлага» захватили зомби. Подборка 20 лучших хоррор-комедий Теплоход «Аншлага» захватили зомби. Подборка 20 лучших хоррор-комедий

Лучшее из доступных онлайн хоррор-комедий

Esquire
Понимать свои эмоции Понимать свои эмоции

Мы не сможем разобраться в себе, не разобравшись в эмоциях

Psychologies
Ломать и строить: как основатели «ВсеИнструменты.ру» вырастили конкурента IKEA и Leroy Merlin Ломать и строить: как основатели «ВсеИнструменты.ру» вырастили конкурента IKEA и Leroy Merlin

Стартап студентов сегодня зарабатывает десятки миллиардов рублей в год

Forbes
Что делать, если тянет на духовные практики, и почему тебе не нужны «инстагуру» Что делать, если тянет на духовные практики, и почему тебе не нужны «инстагуру»

Можешь ли ты оформить свой интерес к духовным практикам самостоятельно?

Cosmopolitan
«Трудности перевода»: чешские лыжи, страшные волки и мой неудавшийся роман «Трудности перевода»: чешские лыжи, страшные волки и мой неудавшийся роман

Одна из таких трагикомичных историй про разницу менталитетов

Psychologies
Сторисмейкеры: показать свою жизнь Сторисмейкеры: показать свою жизнь

Зачем люди делятся своей жизнью в сторис и наблюдают за жизнью других?

Здоровье
Дети, разводы и победа в телешоу: как сложились судьбы звезд сериала «Кухня» Дети, разводы и победа в телешоу: как сложились судьбы звезд сериала «Кухня»

Что важного произошло в жизни звезд сериала «Кухня» после окончания съемок

Cosmopolitan
Игра в защиту Игра в защиту

Героини нашего рейтинга лучших юристок Москвы

Tatler
Открыть в приложении