اندیشیدن تنها راه نجات

اهمیت #نوترینو_ها
دوبله شده به پارسی


⚛ @AndisheKonim

تصویر #هسته_ی #خورشید

مشابه فوتون‌ها ، حجم زیادی از آب خالص می‌تواند سرعت #نوترینو_ها را تا حدی کاهش دهد. و این مورد موجب می‌شود که کمی راحت تر به دام بیافتند.

این تصویر پس از پانصد روز جمع آوری نوترینو در همان آشکارساز معروف نوترینو در ژاپن ثبت شده. محفظه ای بزرگ که پنجاه هزار تن آب فوق خالص در خودش دارد.اما چگونه توانستیم این تصویر را ثبت کنیم؟

احتمال اینکه نوترینو ها با الکترون های داخل آب برخورد کنند وجود دارد. پس از هر برخورد آن الکترون با سرعت فازی بیشتر از سرعت نور حرکت می‌کند و باعث میشود نوعی تابش به نام تابش چرونکو داشته باشد.در نهایت این نورها توسط هزاران تقویت کننده نور تعبیه شده در کف آشکارساز، شناسایی می‌شوند و تصویر بالا خلق میشود



⚛ @AndisheKonim

برای نخستین بار، دانشمندان #نوترینو_ها را در برخورد دهنده ذرات ایجاد کردند.

این ذرات زیراتمی که همه جا حضور دارند اما آنقدر تعامل کمی با مواد یا ذرات دیگر دارند که مانند شبح در مواد می لغزند و به آنها لقب ذرات روح داده اند.
سرانجام این ذرات شبح وار در برخورد دهنده بزرگ LHC مشاهده شدند و این اولین مشاهده مستقیم نوترینوها در برخورددهنده است و به ما کمک می کند تا بفهمیم این ذرات چگونه شکل می گیرند، خواص آنها چیست و نقش آنها در تکامل کیهان چیست.

نتایج به دست آمده با استفاده از آشکارساز FASERnu در برخورد دهنده بزرگ هادرون، در 57 امین کنفرانس Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories در ایتالیا ارائه شد.

جاناتان فنگ، فیزیکدان ذرات از دانشگاه کالیفرنیا ارواین، می‌گوید: ما نوترینوها را از یک منبع کاملاً جدید - برخوردکننده‌های ذرات - کشف کرده‌ایم که در آن دو پرتو ذرات با انرژی بسیار بالا به هم کوبیده میشوند.

نوترینوها یکی از فراوان ترین ذرات زیراتمی در کیهان هستند و پس از فوتون ها در رتبه دوم قرار دارند. اما آنها هیچ بار الکتریکی ندارند، جرم آنها تقریباً صفر است و به سختی با ذرات دیگری که با آنها روبرو می شوند برهمکنش می کنند.

نوترینوها ذرات شبح مانندی که در همه جای کیهان پخش هستند، جالب است بدانید که هم اکنون که مشغول خواندن این مطلب هستید در هر ثانیه صدها میلیارد ذره شبح مانند نوترینو بدون آنکه متوجه شوید در حال عبور از بدن شما هستند.اغلب اين ذرات شبح‌گون كه به ما مي‌رسند، در واكنش‌هاي گرما هسته‌اي كه در قلب خورشيد و سایر ستارگان ایجاد شده توليد شده‌اند. از آنجایی که نوترینوها برهم کنش بسیار ضعیفی با سایر ذرات ماده دارند، بنابراین بدون هیچ مانعی از میان ذرات دیگر عبور می کنند.

نوترینوها در شرایط پر انرژی تولید می شوند، مانند همجوشی هسته ای که در داخل ستاره ها اتفاق می افتد، یا انفجارهای ابرنواختر. و در حالی که ممکن است روزانه متوجه آنها نشویم، فیزیکدانان بر این باورند که جرم آنها - هر چند کم - احتمالاً بر گرانش کیهان تأثیر می گذارد.


اگرچه تعامل آنها با ماده اندک است، اما کاملاً هن بدون تعامل نیستند. بارها و بارها، یک نوترینوی کیهانی با ذره ای دیگر برخورد می کند و انفجار نوری بسیار ضعیفی تولید می کند.

آشکارسازهای زیرزمینی، جدا شده از منابع دیگر تشعشع، می توانند این انفجارها را تشخیص دهند. IceCube در قطب جنوب، Super-Kamiokande در ژاپن و MiniBooNE در Fermilab در ایلینوی سه آشکارساز از این دست هستند.

با این حال، نوترینوهای تولید شده در برخورددهنده‌های ذرات، مدت‌هاست که مورد توجه فیزیکدانان بوده است و کمتر مورد مطالعه قرار گرفته اند.

جیمی بوید، فیزیکدان ذرات از سرن می‌گوید: آن‌ها می‌توانند در مورد فضای عمیق به روش‌هایی که ما نمی‌توانیم یاد بگیریم به ما بگویند. این نوترینوهای بسیار پرانرژی در LHC برای درک مشاهدات واقعاً هیجان انگیز، در اخترفیزیک ذرات مهم هستند.


شش کاندیدای نوترینو در سال 2021 شناسایی و منتشر شدند. اکنون، محققان با استفاده از داده‌های سومین اجرای LHC ارتقا یافته که سال گذشته آغاز و روشن شد، با سطح 16 سیگما، کشف خود را تأیید کردند.

این بدان معناست که احتمال اینکه سیگنال‌ها به‌طور تصادفی تولید شده باشند، آنقدر کم است که تقریباً احتمالش صفر هست. سطح  5 سیگما برای واجد شرایط بودن به عنوان یک کشف در فیزیک ذرات کافی است.

تیم FASER هنوز سخت در حال تجزیه و تحلیل داده های جمع آوری شده توسط آشکارساز است و به نظر می رسد که کشف نوترینوهای بیشتری در پی خواهد داشت.  انتظار می رود اجرای سوم LHC تا سال 2026 ادامه داشته باشد و جمع آوری و تجزیه و تحلیل داده ها ادامه دارد.

نتایج این تیم در پنجاه و هفتمین کنفرانس
Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories
ارائه شده است.



⚛ @AndisheKonim