Детектор NOvA впервые увидел осцилляции у пролетевших 800 километров нейтрино

Детектор NOvA впервые увидел осцилляции у пролетевших 800 километров нейтрино

Детектор NOvA (акроним от английского NuMI Off-Axis Neutrino Appearance) в США впервые наблюдал осцилляции нейтрино (изменения их типа) после прохождения этими частицами расстояния 800 километров. Об этом сообщает издание Forbes.

Детектор NOvA, представляющий собой сооружение размерами 16 на 16 на 60 метров и массой 14 тысяч тонн, расположен в штате Минессота на расстоянии 800 километров от источника мюонных нейтрино, находящегося в Национальной ускорительной лаборатории Ферми (Фермилаб) недалеко от Чикаго в штате Иллинойс.

Фермилаб примерно раз в секунду генерирует около триллиона нейтрино, однако из-за того, что эти частицы чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, только немногие из них удается обнаружить детектору NOvA. Последний определяет три типа нейтрино косвенным путем по результату их столкновений с атомами, приводящим к образованию фотонов и трех частиц: электронов, мюонов или таонов.

Пучок из Фермилаб почти полностью состоит из мюонных нейтрино. Согласно прогнозам, в случае, если мюонные нейтрино не превращаются в электронные и тау-нейтрино, детектор NOvA должен был зарегистрировать 201 рождение мюона. Всего физикам удалось зафиксировать только 33 таких события. Это означает, что мюонные нейтрино превратились в электронные или тау-нейтрино.

Сбор данных для регистрации нейтрино ученые начали с февраля 2014 года, а результаты наблюдений представили на секционной конференции Американского физического общества. В работе коллаборации NOvA принимают участие 210 ученых и инженеров из 39 институтов и научных организаций США, Бразилии, Чехии, Греции, Индии, России (которая представлена тремя институтами: ОИЯИ, ФИАН и ИЯИ РАН) и Великобритании.

Кроме NOvA осцилляции мюонных нейтрино в электронные ранее зарегистрировали детекторы T2K в Японии и MINOS в Фермилаб. В отличие от них мощность NOvA позволяет ему гораздо быстрее наблюдать осцилляции. Также подобно T2K он спроектирован для потенциального наблюдения антинейтрино (если данные античастицы отличаются от своих частиц). Время работы детектора оценивается в шесть лет.

Нейтрино являются самой распространенной массивной частицей во Вселенной. Нейтрино участвуют в слабых взаимодействиях и имеют чрезвычайно низкую массу. Вместе с соответствующими частицами (электронами, мюонами и таонами) они образуют три поколения лептонов — «истинно» элементарных частиц (бесструктурных, то есть не состоящих из кварков, в отличие от адронов) с полуцелым спином.

Нейтринные осцилляции могут возникать только в случае ненулевой массы частиц (которая до сих пор точно не определена), а также важны для решения проблемы солнечных нейтрино — недостаточного (по сравнению с теоретическими расчетами) количества электронных нейтрино, достигающих Земли от светила.

Lenta.ru

Похожие новости:
14000-тонный детектор зарегистрировал первые нейтрино
Ученые, работающие с экспериментом NOvA заявили о регистрации первых нейтрино на дальнем из двух детекторов. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте лаборатории Ферми. В настоящее время строительство детекторов еще не завершено, поэтому результаты носят тестовый характер. В проект NOvA помимо ..
2014-02-18 1595 0 Научные открытия
0
Коллаборация OPERA в пятый раз обнаружила тау-нейтрино
Коллаборация Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) с достоверностью пять сигм в пятый раз обнаружила тау-нейтрино в пучке мюонных нейтрино. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа. Эксперимент OPERA призван доказать существование нейтринных осцилляций: превращений трех типов (электронного, ..
2015-06-17 6323 0 Научные открытия
0
Скорость разбегания галактик измерили с высокой точностью
Ученые из группы BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, Спектроскопическое изучение барионных осцилляций) объявили о новых данных по измерению барионных акустических осцилляций (БАО). Свои результаты коллаборация представила на совещании в апреле 2014 года Американского физического общества ..
2014-04-09 1682 0 Научные открытия
0
Физики вновь не сумели разглядеть темную материю
Физики, работающие с детектором LUX, провели повторный анализ данных, собранных в октябре 2013 года, и подтвердили, что частиц темной материи детектор не обнаружил. Об этом сообщается в на сайте проекта (pdf). В рамках работы ученые провели калибровку детектора, используя ..
2014-02-21 1247 0 Научные открытия
0
Превращение нейтрино стало научным фактом
Обработка результатов серии экспериментов, проведённых в Японии, не оставляет места для сомнений: десятилетиями мучившая учёных проблема пропавших солнечных нейтрино наконец-то решена. В физическом эксперименте Токай — Камиока наконец-то получены надёжные данные о превращении нейтрино одного ..
2013-07-24 1530 0 Научные открытия
0
IceCube впервые «поймал» сразу три нейтрино
Нейтринная обсерватория IceCube, находящаяся на Южном полюсе, впервые зафиксировала сразу три нейтрино, предположительно пришедших от одного источника. По словам физиков, случайно такое событие можно ожидать примерно раз в 13,7 лет. Пространственная и временная близость вызвала интерес ученых ..
2017-03-05 6842 0 Научные открытия
0
Сибирские физики создадут детектор для поиска темной материи
Новосибирские физики разрабатывают экспериментальный детектор для поисков так называемой "темной материи", найти которую на протяжении нескольких десятилетий пытаются ученые со всего мира. В Институте ядерной физики имени Будкера началась работа над прототипом высокочувствительного детектора, сообщает Интерфакс. ..
2016-01-02 1527 0 Научные открытия
0
В мире заработал нейтринный телеграф
Физики Фермилаба (Национальная лаборатория ускорителей им. Ферми), проверяя новые возможности своего нейтринного детектора MINERvA, воспользовались им в качестве части нейтринного телеграфа и передали с ускорительного источника этих загадочных частиц, передатчика NuMI beamline, через 210 метров скальной ..
2012-03-19 1660 0 Научные открытия
1
Бозон Хиггса превратили в мясную и вегетарианскую пиццу
Физики из CERN превратили данные протон-протонных столкновений, рождающих бозон Хиггса, в пиццу. Соответствующий рецепт был опубликован сегодня на официальном сайте организации. Второй вариант пиццы — вегетарианский. В нем авторы изобразили четырехлептонное событие. Роль протонов вновь выполняет спаржа: в результате столкновения ..
2016-07-07 1222 0 Научные открытия
0
Российские физики восстановили запутанность «распутавшегося» квантового света
Российские ученые разработали метод восстановления квантовой запутанности и проверили его экспериментально. Работа физиков расширяет возможности квантовой связи и квантовой криптографии. Результаты своих исследований они опубликовали в журнале Nature Photonics, а кратко о них сообщается в пресс-релизе Российского квантового центра, ..
2015-10-13 1415 0 Научные открытия
0
Ядро Земли оказалось неуравновешенным
Геологи из Румынии и Германии предложили объяснение известным парадоксам, связанным с разными скоростями движения сейсмических волн внутри планеты в разных регионах. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.Известно, что в западном и восточном полушарии ..
2011-11-9 1731 2 Научные открытия
0
Бозон Хиггса должен быть лёгким
За отведённое им время коллаборации ATLAS и CMS успели сформировать весьма крупные массивы опытной информации. Подготавливая доклады к конференции, учёные оперировали данными, которые соответствуют интегральной светимости, доходящей до 4,9 и 4,7 фб-1. Обработка этих массивов дала возможность расширить определённый ..
2011-12-15 1259 0 Научные открытия
0
Физики создали «почти идеальный» фотодетектор
Физики из Университета Аалто разработали фотодетектор с рекордной внешней квантовой эффективностью — 96 процентов в интервале от среднего ультрафиолета до ближнего инфракрасного излучения. При этом устройство обходит по своим параметрам существующие детекторы, работающие в гораздо более узких спектральных диапазонах (например, ..
2016-11-16 3571 0 Научные открытия
0
Еще один шаг к тайнам нуклонов
Силы, действующие внутри атомных ядер, вызывают у физиков исключительный интерес. Новые эксперименты в области промежуточных энергий позволяют сделать еще один шаг к пониманию свойств сильного взаимодействия. Чтобы понять природу сильного взаимодействия в деталях, исследователи проводят сложные эксперименты, ..
2013-12-2 1365 3 Научные открытия
0
Астрофизики построили рекордно точную вселенскую «линейку»
Астрофизики, участвующие в проекте BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, Спектроскопический обзор барионных осцилляций) составили трехмерную карту ближайшей Вселенной с рекордной точностью. Ошибка определения расстояний в ней составляет не более одного процента. Работа выложена в виде препринта ..
2014-01-09 1611 3 Научные открытия
0