Uczestnicy projektu FASER (Forward Search Experiment) przedstawili szczegóły swoich osiągnięć na łamach Physical Review Letters. Badania poświęcone neutrinom nie są łatwe. Te cząstki elementarne w ogromnych ilościach docierają do Ziemi, ale zarazem trudno jest je wykrywać. Sukces jest w tym przypadku podwójny, ponieważ członkowie zespołu badawczego nie tylko dokonali detekcji, ale dodatkowo wykorzystali w tym celu eksperyment prowadzony w CERN.
Czytaj też: Ta plazma nie powinna być stabilna. Fizycy przekroczyli znaną granicę aż 10-krotnie
Jak wyjaśniają, neutrina można podzielić na trzy kategorie: elektronowe, mionowe i taonowe. W dotychczasowych badaniach nie mierzono przekrojów czynnych oddziaływań neutrin przy energiach powyżej 300 gigaelektronowoltów dla neutrin elektronowych i między 400 GeV a 6000 GeV dla neutrin mionowych. Najnowszy rozdział tej historii został napisany z wykorzystaniem neutrin o wysokiej energii powstających na skutek zderzeń na linii proton-proton.
Łącznie badacze zidentyfikowali 12 kandydatów. Czterech dotyczyło interakcji neutrin elektronowych, natomiast ośmiu – neutrin mionowych. W każdym przypadku chodziło o energię przekraczającą 200 GeV. Sami zainteresowani podkreślają, iż istnieje skrajnie niskie prawdopodobieństwo, by dokonane pomiary były pokłosiem wystąpienia fluktuacji tła.
Do obserwacji wysokoenergetycznych neutrin powstających za sprawą zderzeń na linii proton-proton naukowcy wykorzystali Wielki Zderzacz Hadronów
Ich dokonania są wyjątkowe, ponieważ mówimy o neutrinach pochodzących ze sztucznego źródła. Pod tym względem są najbardziej energetycznymi kiedykolwiek wykrytymi. Co więcej, chodzi o zakres teraelektronowoltów, czyli TeV. W przypadku neutrin elektronowych w grę wchodzi zakres energii 560–1740 GeV, natomiast w odniesieniu do neutrin mionowych – 520–1760 GeV.
Czytaj też: Antymateria odkryta na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Nowa fizyka czai się tuż za rogiem
Dla porównania, w ramach wcześniejszych eksperymentów nigdy nie udało się wyjść poza 300 GeV dla neutrin elektronowych, ani działać w zakresie od 400 GeV do 6 TeV dla neutrin mionowych. Dzięki działaniom prowadzonym w tak nietypowych warunkach fizycy będa mieli szansę na udzielenie odpowiedzi na kilka palących pytań. Te będą obejmowały chociażby kwestię posiadania masy przez cząstki oraz przewagę ilości materii nad antymaterią występującą we wszechświecie.
