Рубрика «нейтрино»

Нейтринная обсерватория на дне Байкала - 1

Нейтрино почти не имеют массы и электрического заряда, что затрудняет их наблюдение. Большинство нейтрино, которые существуют сегодня, образовались во время Большого взрыва, поэтому их изучение может дать понимание того, почему наша Вселенная выглядит именно так, а также знания о темной материи. Особый интерес для физиков представляют астрофизические нейтрино, то есть нейтрино сверхвысоких энергий, которые могут рождаться в активных ядрах галактик. Поскольку нейтрино не реагируют на магнитные поля как заряженные частицы, не поглощаются межзвёздной пылью, как фотоны, они несут информацию «с места событий». В частности, именно нейтрино первыми рассказали учёным о вспышке сверхновой 1987А в Магеллановом облаке — до того, как астрономы увидели оптическую вспышку.

Однако нейтрино непрерывно рождаются на Солнце, в недрах Земли, в атмосфере, в ядерных реакторах, и чтобы вычленить из этого фона относительно редкие астрофизические нейтрино, нужны действительно огромные детекторы, в которых в качестве «рабочего тела» используют огромные объемы воды или льда.

Озеро Байкал в России предоставляет учёным идеальную среду для наблюдения нейтрино, потому что эти частицы излучают видимый свет при прохождении через прозрачную воду. Глубина озера также может защитить детектор от излучения и помех.
Читать полностью »

В далекой-далекой галактике 700 млн лет назад родилось нейтрино, рассказавшее нам о гибели звезды из-за черной дыры - 1

Случилось это во время уничтожения звезды черной дырой, рядом с которой эта звезда оказалась. В итоге образовалось высокоэнергетическое нейтрино, которое стало настоящим подарком для земной науки. Один из важных выводов, которые можно сделать — подобные явления являются природными ускорителями и генераторами элементарных частиц, причем очень мощными.

Пройдя безумные по нашим меркам расстояния, нейтрино в октябре 2020 года достигло Южного Полюса, где и было зарегистрировано детектором элементарных частиц. Эта сложная система размещена прямо подо льдом, она служит для обнаружения высокоэнергетических частиц, приходящих к нам издалека. Спустя несколько месяцев телескоп в Калифорнии смог «увидеть» вспышку света в той самой галактике, о которой говорится в заголовке, и откуда пришло нейтрино.
Читать полностью »

Поймай меня, если сможешь: радиоволны, каскад частиц и лед для поимки нейтрино - 1

«-Видишь суслика? -Нет. -И я не вижу, а он есть.» — этой цитатой можно достаточно доходчиво описать ситуацию с нейтрино. Многие годы ученые со всего мира пытались понять природу этих загадочных субатомных частиц, объяснить их поведение и описать их характеристики. Однако это далеко не самая легкая задача, ведь чтобы что-то изучить, это нужно сначала «поймать». Ученые из университета штата Огайо (США) предложили свой метод поимки и, как следствие, изучения нейтрино, одну из основных ролей в котором играет Антарктический лед. Какие физические феномены были задействованы в поимке нейтрино, почему именно лед помогает в этом процессе и что нового удалось выяснить об одной из самых загадочных частиц? Ответы на эти вопросы ждут нас в докладе исследовательской группы. Поехали.Читать полностью »

image

Одной из наиболее интересных задач современной физики является определение порядка масс нейтрино. Физики из кластера передового опыта PRISMA+ в Университете Иоганна Гутенберга в Майнце (JGU) играют ведущую роль в новом исследовании, которое указывает на то, что загадка упорядочения массы нейтрино может быть окончательно решена в ближайшие несколько лет.Читать полностью »

Три физика хотели обсчитать процесс изменения нейтрино. В итоге они обнаружили неожиданное взаимоотношение между одними из самых распространённых объектов математики.

Изучение нейтрино привело к неожиданному открытию в математике - 1

Однажды в августе, утром после завтрака математик Теренс Тао открыл емейл, написанный тремя физиками, с которыми он не был знаком. Троица объяснила ему, что наткнулась на простую формулу, которая в случае, если она окажется верной, опишет неожиданное взаимоотношение между одними из наиболее базовых и важных объектов линейной алгебры.

Формула «выглядела слишком хорошо, чтобы быть правдой», сказал Тао, профессор из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, лауреат Филдсовской премии, один из ведущих математиков мира. «Нечто настолько короткое и простое уже давно должно было оказаться в учебниках, — сказал он. – Поэтому сначала я подумал – нет, этого не может быть».

А потом он подумал ещё немного.
Читать полностью »

Антивещество — штука достаточно популярная, как в научной фантастике, так и просто в околонаучных спорах о том, “как все устроено на самом деле”. Фантасты нам подарили звезды и целые планетные системы из антивещества. Дэн Браун через “Ангелов и демонов” донес этот феномен практически до каждого.
В общем, вымыслов и домыслов предостаточно. В статье немного окунемся в историю: как почти чистая математика предсказала такой феномен, как им пытались «пренебречь», до тех пор, пока антивещество само не залетело в детекторы. Потом пробежимся по тому, что известно сейчас и дойдем до самой большой головной боли физиков — почему вещества во Вселенной оказалось больше, чем антивещества?

image

Читать полностью »

Загадка нейтрино от Сверхновой 1987А - 1
Сверхновая 1987А: во время и до вспышки

Не очень давно здесь была неплохая статья Bars21 о нейтрино от сверхновых. Она мне очень понравилась, и кое-какие моменты (например, про урка-процесс) натолкнули на то, что мы не только читали или слушали одних и тех же преподавателей, но может быть, даже знакомы лично :)
Один из параграфов этой статьи (для лучшего понимания того, что будет говориться в дальнейшем, рекомендую его перечитать) был посвящен регистрации нейтрино от Сверхновой 1987А, и вот этот-то момент я бы хотел существенно дополнить. Дело в том, что детекторов, зарегистрировавших нейтринный всплеск, было не 3, а 4, да и самих всплесков было 2. Но об этом ничего практически не известно даже специалистам, не говоря уж о широкой публике. Тем более обидно, что значительную роль в этом открытии (впрочем, открытии ли?) сыграли российские (или советские, как кому нравится) ученые.
А дело было так.
Читать полностью »

Специалисты по физике частиц и астрофизики применяют разнообразные инструменты во избежание получения ошибочных результатов

Как не обмануться, занимаясь физикой - 1

В 1990-х в эксперименте, проводившемся в Лос-Аламосе, примерно в 55 км к северо-западу от столицы Нью-Мексико, вроде бы обнаружилось что-то странное.

Учёные разработали детектор нейтрино с жидким сцинтиллятором [Liquid Scintillator Neutrino Detector] в Национальной лаборатории Лос-Аламоса при Министерстве энергетики США для того, чтобы подсчитывать нейтрино — неуловимые частицы, бывающие трёх типов и редко взаимодействующие с другой материей. На LSND искали свидетельства нейтринных осцилляций – перехода нейтрино из одного типа в другой.

В нескольких предыдущих экспериментах были обнаружены признаки подобных осцилляций, из чего следовало, что у нейтрино имеются небольшие массы, не входящие в Стандартную Модель, главную теорию физики частиц. Учёные на LSND хотели заново проверить те ранние измерения.
Читать полностью »

image

Физика нейтрино стремительно развивается. Месяц назад было объявлено о регистрации нейтрино от гамма-всплеска — ключевом событии в нейтринной астрофизике.
В данной статье же мы поговорим о регистрации нейтрино от сверхновых. Один раз человечеству уже повезло их задетектировать.

Расскажу немного о том, что собственно за звери такие «сверхновые», зачем они испускают нейтрино, почему эти частицы так важно зарегистрировать и, наконец, как это пытаются сделать с помощью обсерваторий на южном полюсе, на дне Средиземного моря и Байкала, под горами Кавказа и в Альпах.

По ходу дела узнаем что такое «урка-процесс» — кто у кого что ворует и почему.
Читать полностью »

Как неудавшийся ядерный эксперимент случайно породил нейтринную астрономию - 1
Наличие нейтрино можно распознать по кольцам излучения Черенкова, появляющимся на вакуумных лампах фотоэлектронных умножителей, расположенных на стенах детектора. Это наблюдение демонстрирует успех методологии нейтринной астрономии. На этом изображении видно сразу множество событий.

Иногда даже наиболее удачно разработанные эксперименты проваливаются. Разыскиваемый вами эффект может не произойти, поэтому всегда нужно быть готовым к нулевому результату. В таких случаях эксперимент отметают, как неудачный, хотя, не проведя его, вы бы никогда не узнали о его результатах.

И всё же иногда построенный вами агрегат может оказаться чувствительным к чему-то совсем иному. Занимаясь наукой новым способом, с новой чувствительностью или при новых, уникальных условиях, мы часто совершаем самые неожиданные и удачные открытия. В 1987 году неудавшийся эксперимент по обнаружению распада протонов впервые обнаружил нейтрино, пришедшие не только из нашей Солнечной системы, но и снаружи Млечного Пути. Так родилась нейтринная астрономия.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js