Te ostatnie są cząstkami elementarnymi zaliczanymi do leptonów. Pomimo ich spodziewanej wszechobecności, naukowcy mieli do tej pory ogromne problemy z obserwacją neutrin. Skąd się brały te trudności? Eksperci tłumaczą, że stanowi to pokłosie niskiego prawdopodobieństwa interakcji neutrin z inną materią.
Czytaj też: Cząstka, która pamięta, co się z nią działo. Technologie kwantowe rozwijają się w coraz dziwniejszy sposób
Na szczęście udało się przerwać impas, o czym czytamy na łamach Physical Review Letters. Przełom nastąpił dzięki użyciu Wielkiego Zderzacza Hadronów. Takie urządzenia wykorzystują kontrolowane kolizje wiązek, co w tym przypadku pozwoliło na pierwszą obserwację neutrin w akceleratorze. Członkowie zespołu badawczego wykorzystali w tym celu zaawansowane detektory.
Autorzy umieścili urządzenie wzdłuż linii wiązki, a następni śledzili trajektorie wystrzeliwanych cząstek. Jak wyjaśniają, jako że neutrina mają wysokie strumienie i energie, są przez to bardziej podatne na interakcje. Łącznie naukowcy wykryli 153 takie cząstki. Przy okazji doszli też do istotnego wniosku. Do tej pory zakładali, jakoby fizykę cząstek elementarnych można było dzielić na wysokoenergetyczne eksperymenty potrzebne do badania ciężkich cząstek oraz eksperymenty o wysokiej intensywności, które były wymagane do badania neutrin. Dzięki nowym ustaleniom widzimy natomiast, że wysokoenergetyczne eksperymenty mogą posłużyć do badania neutrin, łącząc granice wysokiej energii i wysokiej intensywności.
Wielki Zderzacz Hadronów to akcelerator cząstek znajdujący się na terenie Europejskiego Ośrodka Badań Jądrowych CERN
Co ciekawe, uwiecznione neutrina mają rekordowo wysoką energię jak na obserwacje prowadzone w warunkach laboratoryjnych. Wykonane badania mogłyby doprowadzić do lepszego poznania właściwości neutrin i skuteczniejszego wykrywania innych nieuchwytnych cząstek. A wszystko to dzięki użyciu detektora o długości dwóch metrów. Został on umieszczony w miejscu, w którym strumień neutrin jest silny, a zarazem osłonięty przed efektami zderzeń protonów.
Czytaj też: Fale na Ziemi zachowują się w zadziwiający sposób. Fizyka kwantowa nareszcie dostarczyła wyjaśnień
Będziemy korzystać z detektora FASER jeszcze przez wiele lat i spodziewamy się zebrać co najmniej 10 razy więcej danych. Szczególnie ekscytujące jest to, że to początkowe odkrycie wykorzystało tylko część detektora. W nadchodzących latach będziemy mogli wykorzystać pełną moc FASER do mapowania tych wysokoenergetycznych oddziaływań neutrin z niezwykłą szczegółowością. podsumował Jonathan Lee Feng