Conocidas como partículas fantasma, estas son quizás la única materia oscura detectada: neutrinos, que finalmente aparecieron en los datos experimentales del Gran Colisionador de Hadrones después de muchos años.
El neutrino es una partícula elemental eléctricamente neutra que es extremadamente ligera y rara vez interactúa con otras partículas. Por lo tanto, aunque la cantidad de neutrinos puede ser muy grande, en realidad hay miles de millones de neutrinos. El flujo en su cuerpo también es difícil de detectar. debido a que no interactúan con sustancias ordinarias, los científicos también denominan partículas fantasma a los neutrinos.
En el universo, los neutrinos se pueden producir de diversas formas, como estrellas, supernovas, cuásares, desintegración radiactiva, rayos cósmicos y la interacción de los átomos atmosféricos de la tierra y el sol. Por ejemplo, cuando los rayos cósmicos atraviesan la atmósfera del sol, interactuarán con los núcleos atómicos para producir efectos secundarios: cúmulos de partículas de primera clase, que a su vez producen rayos gamma (rayos γ) y neutrinos que pueden detectarse en la tierra.
Sin embargo, si no hay un instrumento extremadamente preciso, los neutrinos escaparán sin saberlo, incluso si aparecen. Para capturar estas misteriosas partículas, los físicos han construido o mejorado dispositivos de colisión de partículas, como los que están listos para ser puestos en Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE), Hyper-Kamiokande (Hyper-Kamiokande, abreviado HK), Precision IceCube Neutrino Observatory Next Generation Upgrade (PINGU), o instalado en 2018 Un nuevo experimento llamado FASER en el Gran Colisionador de Hadrones.
FASER (ForwArd Search ExpeRiment) es uno de los ocho experimentos de física de partículas realizados como parte del Gran Colisionador de Hadrones (LHC), cuyo objetivo es encontrar partículas no descubiertas que interactúan débilmente, como fotones oscuros, axones, neutrinos inertes, etc. La colisión del haz de protones en el LHC puede hacer que una gran cantidad de neutrinos de alta energía de diferentes sabores se trasladen a través del tubo, el subdetector dedicado de FASER, FASERnu, intenta registrar decenas de miles de neutrinos durante la operación, y se espera que vea lo más es el objetivo nuclear que interactúa con el neutrino y el neutrino eléctrico, así como la medición ultraprecisa de la tasa de interacción del neutrino.
Hoy, el experimento FASER anunció que el Gran Colisionador de Hadrones observó la señal de interacción de neutrinos por primera vez.
Los científicos dicen que FASER funciona de manera muy similar a la fotografía de películas. El detector está hecho de placas de plomo y tungsteno y está separado por una capa de látex. Cuando los neutrinos golpean el núcleo en el metal denso y producen otras partículas que atraviesan el látex, dejan atrás, las huellas se «desarrollarán» como un negativo. Esta vez, el equipo de investigación encontró rastros de seis interacciones de neutrinos en los datos experimentales.
En el pasado, nunca hemos visto la menor señal de neutrinos en el colisionador de partículas. Este gran avance en el experimento ayudará a los científicos a comprender mejor las escurridizas partículas fantasma y a verificar que el sitio del experimento FASER es la ubicación correcta para detectar neutrinos. .
Aprovechando el éxito del experimento, el equipo de FASER está preparando ahora una serie de instrumentos completos más grandes y sensibles, llamados FASERnu, que pesarán 1.090 kg, que no solo tendrán la posibilidad de capturar más neutrinos, sino también de distinguir sus 3 sabores. Y los antineutrinos.
El nuevo artículo fue publicado en la revista «Physical Review D».
(Fuente de la primera imagen:CERN??
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