Tudomány

Először rögzítettek neutrínóütközést a Nagy Hadronütköztetőben

Naoki Maeda / Yomiuri / The Yomiuri Shimbun via AFP
Naoki Maeda / Yomiuri / The Yomiuri Shimbun via AFP

Most először sikerült kutatóknak neutrínókat detektálniuk a CERN Nagy Hadronütköztetőjében – számolt be róla a Science News. A neutrínókat nagyon nehéz mérni, mivel kifejezetten ritkán és rövid ideig lépnek kölcsönhatásba az anyaggal.

A neutrínó a leptonok közé tartozó könnyű elemi részecskék egyik fajtája. A részecskék világában nem jelentős gravitációt kivéve csak gyenge kölcsönhatásban vesz részt. Elektromos töltése nincs, semleges (innen a neve is, melynek jelentése olaszul ’semlegeske’). A magyarázata annak, hogy a neutrínó rendkívül közömbös az anyaggal szemben, pontosan ez: a gyenge kölcsönhatáson kívül semmilyen detektálható kölcsönhatásban nem vesz részt, vagyis a kölcsönhatási (ütközési) hatáskeresztmetszete igen kicsi. Egy fényév vastag ólomfalon a neutrínóknak mintegy fele haladna át. Eme tulajdonságuk jelentős mértékben

megnehezíti, hogy kísérleti úton észlelni tudjuk őket, mert a kimutatás alapja valamely kölcsönhatás. 

Most viszont sikerült a neutrínóinterakciók első bizonyítékát rögzíteni az LHC-ben a FASER együttműködés keretein belül. Az arXiv.org preprint szerveren megjelent tanulmány szerint ez az első eset, hogy neutrínóütközést mértek, korábban csak úgy sikerült detektálni ezeket a részecskéket, hogy a részecskenyalábot egy egy helyben álló, szilárd célterületre lőtték.

A folyamat során a szakértők hasonló filmréteget használtak, mint amilyen a hagyományos fényképezőgépekben is található. Amikor egy töltéssel rendelkező részecske áthalad ezen a filmrétegen, nyomot hagy – de mivel a neutrínó nem rendelkezik töltéssel, így az áthaladása nem látszik. Csakhogy amikor a detektoron belül egy neutrínó anyaggal lép kölcsönhatásba, az ütközésből olyan töltött részecskék keletkeznek, amelyek visszamutatnak a neutrínóforrásukra.

Az interakciókat az ATLAS detektorban rögzítették, nagyjából hatot sikerült elcsípniük a kutatóknak.

Ajánlott videó

Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
Olvasói sztorik