Этот день войдет в историю: на Большом адронном коллайдере обнаружено нейтрино

Нейтрино - крошечные нейтрально заряженные частицы, которые учитывает Стандартная модель в физике элементарных частиц. Несмотря на повсеместное присутствие во Вселенной, наблюдение нейтрино всегда было сложной задачей из-за низкой вероятности взаимодействия этих частиц с другой материей.

Два крупных научных проекта – FASER (Forward Search Experiment) и SND (Scattering and Neutrino Detector)@LHC – впервые зарегистрировали нейтрино на Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider, LHC) CERN в Швейцарии. Результаты исследований были опубликованы в Physical Review Letters.

Cristovao Vilela из коллаборации SND@LHC отметил, что хотя нейтрино в большом количестве производятся в протонных коллайдерах, таких как LHC, ранее их никогда не наблюдали напрямую.

FASER и SND@LHC - два разных исследовательских проекта на LHC в CERN. FASER, например, стал первой группой, которая обнаружила нейтрино на LHC, используя детектор FASER, который расположен в 400 метрах от известного эксперимента ATLAS.

В короткое время было обнаружено 153 нейтрино с высокой энергией, что, по словам Jonathan Lee Feng из FASER, объединяет фронты высокой энергии и высокой интенсивности в физике частиц.

Коллаборация SND@LHC также сфокусировалась на обнаружении нейтрино, используя детектор длиной два метра, стратегически размещенный в месте на LHC с высоким потоком нейтрино. В рамках своего исследования, SND@LHC проанализировала данные, собранные между июлем и ноябрем 2022 года, успешно записав 95% данных о столкновениях и наблюдая события с участием нейтрино.

Vilela подчеркнул, что наблюдение нейтрино в коллайдерах открывает дверь к новым измерениям, помогая разгадать загадки Стандартной модели в физике элементарных частиц.

Эти исследования могут стать отправной точкой для дальнейших прорывов в области экспериментальной физики элементарных частиц. Теперь, когда присутствие нейтрино на LHC подтверждено, эксперименты продолжатся, что, возможно, приведет к еще более значимым наблюдениям. Feng добавил, что детектор FASER будет работать еще многие годы, и они ожидают собрать как минимум в 10 раз больше данных.