Die FASER-Ausrüstung am LHC. UCI
Physiker der University of California, Irvine UCI fanden im Large Hadron Collider LHC während eines Experiments namens FASER noch nie zuvor gesehene "Geisterteilchen" oder Neutrinos, aBericht von Neuer Atlas enthüllt.
Neutrinos sind elektrisch neutrale Elementarteilchen mit einer Masse nahe Null. Der Grund, warum sie als Geisterteilchen bekannt sind, ist, dass sie, obwohl sie unglaublich häufig sind, keine elektrische Ladung haben, was bedeutet, dass sie schwer zu erkennen sind, da sie selten mit ihnen interagierenGegenstand.
'Geisterteilchen' könnten immense Mengen an Informationen enthalten
Neben den FASER-Experimenten am LHC eine Reihe von Neutrino-Observatorien in Entwicklung, entworfen, um Neutrinoquellen im Weltraum zu entdecken, haben das Potenzial, viele der Geheimnisse des Universums zu enthüllen. Trotz ihres Namens könnten Geisterteilchen tatsächlich eine Fülle von Informationen liefern, da sie nicht mit anderer Materie interagieren wie siereisen durch das Universum – im Gegensatz zu Lichtteilchen, Photonen, die durch Wechselwirkungen beim Durchqueren des Weltraums verzerrt werden. Das Problem war bisher unsere Fähigkeit, diese Geisterteilchen oder Neutrinos zu erkennen.
Neutrinos werden in Sternen, Supernovae und Quasaren sowie in von Menschenhand geschaffenen Quellen produziert. Es wurde beispielsweise lange angenommen, dass Teilchenbeschleuniger wie der LHC sie auch produzieren sollten, obwohl sie wahrscheinlich unentdeckt geblieben sind. Jetzt, ein Papier veröffentlicht in das TagebuchPhysische Überprüfung D, liefert den ersten Nachweis von Neutrinos in Form von sechs Neutrino-Wechselwirkungen am LHC.
"Vor diesem Projekt wurden noch nie Anzeichen von Neutrinos an einem Teilchenbeschleuniger gesehen", sagte der Co-Autor der Studie, Jonathan Feng, in eine Presseerklärung. "Dieser bedeutende Durchbruch ist ein Schritt hin zu einem tieferen Verständnis dieser schwer fassbaren Teilchen und der Rolle, die sie im Universum spielen."
Das FASER-Experiment wird bis 2022 erweitert
Das FASER-Experiment installierte bereits 2018 ein Instrument zum Nachweis von Neutrinos. Die FASER-Ausrüstung befindet sich 480 m von der Stelle entfernt, an der Teilchenkollisionen im LHC auftreten. Es verwendet einen Detektor aus Blei- und Wolframplatten.abgesetzt durch Emulsionsschichten. Wenn Neutrinos in Kerne in den Metallen zerschlagen, produzieren sie Partikel, die dann durch die Emulsionsschichten wandern. Dadurch entstehen Markierungen, die nach einem Verarbeitungsverfahren, das der Filmfotografie ähnelt, sichtbar sind. Während der Experimente, sechs dieser Markierungen wurden nach der Verarbeitung entdeckt.
Laut Feng bereitet das Team „jetzt eine neue Reihe von Experimenten mit einem vollständigen Instrument vor, das viel größer und deutlich empfindlicher ist“, um mehr Daten zu sammeln. Diese größere Version wird FASERnu heißen. Sie wird 2.400 lb wiegen1.090 kg – viel mehr als die 64 lb 29 kg der ersten Version – was es ermöglicht, viel mehr der schwer fassbaren Geisterteilchen zu erkennen. David Casper, ein weiterer Co-Autor der Studie, sagt, das UCI-Team erwartet, dass FASERnu "im nächsten Lauf des LHC, beginnend im Jahr 2022, mehr als 10.000 Neutrino-Interaktionen aufzeichnen."