Para ilmuwan untuk pertama kalinya dalam sejarah merekam neutrino di Large Hadron Collider
Sekelompok fisikawan internasional dari kolaborasi FASER yang bekerja pada detektor ATLAS, berkat penggunaan detektor emulsi, untuk pertama kalinya dalam sejarah, neutrino ditemukan yang muncul di LHC (Large Hadron bertabrakan). Ini tentang peristiwa unik dan eksperimen lebih lanjut yang akan dibahas dalam materi ini.
Neutrino yang Sulit dipahami dan Pencarian untuknya
Neutrino adalah salah satu partikel paling sulit dalam Model Standar untuk diamati. Dan kompleksitas studi mereka terletak pada kenyataan bahwa semua rasa neutrino yang diketahui saat ini ikut serta eksklusif dalam interaksi gravitasi dan lemah, dan itulah sebabnya mereka praktis tidak tersebar oleh yang lain partikel.
Jadi untuk sebuah neutrino dengan energi satu megaeletron/volt, panjang lintasan pada suatu benda padat adalah 10^15 kilometer. Dalam istilah sederhana, partikel seperti itu dapat dengan bebas terbang sejauh jarak kolosal dalam zat padat sebelum bertabrakan secara acak dengan atom materi.
Juga, fitur penting dari neutrino yang sulit dipahami terletak pada kenyataan bahwa mereka memiliki berat yang sangat kecil. Jadi massa total ketiga rasa neutrino tersebut tidak lebih dari 0,26 elektron/volt, dan neutrino yang paling tidak berbobot konon hanya memiliki massa 0,086 elektron/volt. Ini adalah 6-7 kali lipat lebih kecil dari massa unsur seperti elektron.
Untuk mempelajari partikel-partikel ini, instalasi khusus telah dibangun di seluruh dunia. Misalnya, Super-Kamiokande memiliki detektor 50.000 ton cairan paling murni, dan dengan demikian instalasi seperti IceCube menggunakan fluida kerja detektor berupa es batu dengan panjang rusuk seribu meter.
Itu hanya untuk mempelajari bagaimana neutrino berinteraksi dengan partikel lain dalam rentang energi yang diperpanjang mulai dari 1980-an, para insinyur mempelajari kemungkinan memperbaiki neutrino yang muncul langsung di akselerator partikel.
Dan tahun ini, sekelompok ilmuwan yang bekerja pada detektor ATLAS menerbitkan analisis data yang dikumpulkan pada tahun 2018. Jadi analisis menunjukkan bahwa untuk pertama kalinya dalam sejarah, para ilmuwan berhasil memperbaiki neutrino yang lahir di LHC.
Neutrino dengan energi dalam teraelektron / volt muncul selama peluruhan hadron, sebagian besar pion, kaon dan D-meson, yang muncul sebagai hasil tumbukan proton dengan energi total pusat massa sama dengan 13 teraelektron / volt.
Para ilmuwan mencatat peristiwa ini berkat penggunaan detektor emulsi, yang terletak 480 meter dari tempat tumbukan partikel. Selama percobaan, para ilmuwan mampu merekam enam manifestasi interaksi neutrino dengan materi dengan signifikansi statistik 2,7 standar deviasi.
Para ilmuwan juga melaporkan bahwa pekerjaan yang dilakukan sebelumnya hanyalah persiapan untuk lebih percobaan skala besar direncanakan untuk 2022-2024, ketika yang kedua besar musim operasi LHC.
Jadi, menurut asumsi fisikawan, selama ini di Large Hadron Collider seharusnya ada sekitar satu triliun kasus kemunculan neutrino dengan energi karakteristik satu teraelektron / volt. Dan para ilmuwan akan mendapatkan sekitar 10.000 interaksi neutrino dengan materi.
Para insinyur ingin mencapai peningkatan tajam dalam jumlah fiksasi ini berkat modifikasi detektor, sehingga bobotnya akan meningkat dari 29 kg menjadi 1090 kg. Selain itu, fisikawan berasumsi bahwa dengan detektor baru mereka akan dapat membedakan interaksi ketiganya jenis neutrino dengan energi yang secara fisik tidak dapat diakses oleh fasilitas registrasi lainnya neutrino.
Baiklah, mari kita ikuti kesuksesan dan penemuan baru para ilmuwan di LHC.
Nah, jika Anda menyukai materi saat ini, maka jangan lupa untuk menilai dan berlangganan saluran agar tidak ketinggalan rilis baru. Terima kasih atas perhatian Anda!