Home » Știință » Fizicienii au putut măsura pentru prima dată interacţiunea cu materia a uneia dintre cele mai enigmatice particule

Fizicienii au putut măsura pentru prima dată interacţiunea cu materia a uneia dintre cele mai enigmatice particule

Fizicienii au putut măsura pentru prima dată interacţiunea cu materia a uneia dintre cele mai enigmatice particule
Publicat: 09.06.2018
Prin analizarea unor date culese acum opt ani, savanţii de la Argonne National Laboratory şi de la Fermi National Accelerator Laboratory au ajuns la o realizare extrem de importantă în ceea ce priveşte neutrinii mono-energetici.

În 2002, cercetătorii au început Booster Neutrino Experiment, cunoscut şi ca MiniBooNE pentru a vedea cum neutrinii – particule fundamentale uşoare – interacţionează cu materia. Recent, savanţii au reexaminat datele de la un experiment realizat între 2009-2011, găsind primele dovezi directe ale existenţei neutrinilor mono-energetici sau neutrinii cu energie definită – suficient de energetici pentru a produce un muon, scrie Phys.

Neutrinii sunt extrem de uşori şi sunt influenţaţi doar de interacţiunea slabă, astfel că sunt foarte puţin reactivi. De fapt, pot călători ani lumină fără să interacţioneze cu materia. O consecinţă este că sunt foarte greu de detectat, dar din fericire sunt foarte uşor de creat în condiţii de laborator.

Din cauza „timidităţii” neutrinilor, savanţii trebuie să lucreze cu impulsuri care conţin un număr mare de particule. Aceste impulsuri sunt îndreptate către nucleul atomic dintr-un detector, în speranţa că neutrinii vor intra în coliziune cu materialul ţintă.

„O complicaţie a acestor impulsuri este că energiile neutrinilor variază mult şi sunt oarecum imprevizibile”, a precizat fizicianul Joe Grande de la Argonne, unul dintre savanţii care au ajutat la descoperirea neutrinilor mono-energetici. „Acest lucru face dificilă interpretarea datelor”.

Noua descoperire poate ajuta cercetătorii să rezolve problema. S-a ajuns la concluzia că neutrinii mono-energetici sunt eliberaţi de un impuls, iar fizicienii au decis să analizeze datele de la MiniBooNE pentru a vedea dacă acest tip de neutrini a fost detectat în cadrul experimentului. Datele arată mii de coliziuni neutrin – nucleu, unde neutrinii au pornit cu aceeaşi energie 236 MeV (mega-electronvolţi).

În timpul experimentului, particulele numite kaoni create într-un „absorbant” de protoni al altui experiment s-au descompus în particule numite muoni şi muon-neutrini. Aceştia din urmă au ajuns la detectorul MiniBooNE. Întrucât kaonii erau inactivi, nu erau folosiţi atunci când s-au descompus şi pentru că s-au descompus în doar două particule, neutrinii aveau aceeaşi cantitate de energie iniţială înainte să interacţioneze cu nucleii atomici din detectorul MiniBooNE. De asemenea, din fericire, descompunerea kaonilor este un proces cunoscut.

Descoperirile pot deschide calea către o nouă serie de experimente mai concludente

„Cu ajutorul acestei descoperiri, ne putem îmbunătăţi înţelegerea cu privire la modul în care neutrinii interacţionează cu materia şi putem organiza alte experimente care pot creşte această interacţiune cu scopul de a cerceta alte procese ale fizicii”, a adăugat Grange. Folosind degradarea kaonilor ca sursă pentru neutrinii experimentali, se poate elimina incertitudinea cu privire la variaţiile de energie ale acestor particule, făcând analizele mai simple şi posibil cu rezultate mai bune.

Mai mult decât atât, datele îi vor ajuta pe oamenii de ştiinţă să cunoască mai bine comportamentul nucleilor atomici atunci când sunt bombardaţi cu neutrini, putând ajuta la îmbunătăţirea modelelor de interacţiune.

Chiar şi mai mult, aspectul experimental al acestei descoperiri poate ajuta savanţii să caute neutrinii sterili, un tip care influenţează materia doar prin forţa gravitaţională şi nu prin interacţiunea slabă. Un experiment din anii ’90 de la Los Alamos National Laboratory a adunat date care erau incompatibile cu cele culese de un alt experiment similar realizat la CERN, iar discrepanţa poate fi explicată prin existenţa acestei particule-fantomă.

Chiar acesta a fost scopul original al experimentului MiniBooNE: de a confirma sau infirma existenţa neutrinilor sterili. Deşi experimentul poate sfârşi prin a nu ajunge la nicio concluzie în acest sens, noua descoperire din datele culese până acum poate ajuta pe viitor la detectarea existenţei sale.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Pentru prima dată, neutrinii, particule subatomice din care sunt compuse radiaţiile cosmice, au fost găsiţi pe Terra. ”Este începutul unui nou domeniu”

De ce au scufundat cercetătorii un telescop în cele mai adânci locuri din ocean

O particulă extrem de rară îşi poate schimba forma „ca un fel de Superman”, spune un om de ştiinţă

Cum ar arăta un univers constituit din antimaterie?

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ruinele unei civilizații uitate, descoperite cu ajutorul tehnologiei LiDAR în pădurea amazoniană
Ruinele unei civilizații uitate, descoperite cu ajutorul tehnologiei LiDAR în pădurea amazoniană
Doar 100 de bilete mai sunt disponibile pentru „Emergence”, show-ul profesorului Brian Cox de la Sala Palatului
Doar 100 de bilete mai sunt disponibile pentru „Emergence”, show-ul profesorului Brian Cox de la Sala Palatului
Japonia pregătește o misiune care ar putea dezvălui originea Sistemului Solar
Japonia pregătește o misiune care ar putea dezvălui originea Sistemului Solar
O fosilă veche de 30 de ani ascunde oasele unui monstru marin necunoscut
O fosilă veche de 30 de ani ascunde oasele unui monstru marin necunoscut
Obiceiul simplu care ar putea modifica grăsimea corporală, masa musculară și hormonii fără să știm
Obiceiul simplu care ar putea modifica grăsimea corporală, masa musculară și hormonii fără să știm
Agenții AI se chinuie să producă cercetări științifice originale, arată un nou studiu
Agenții AI se chinuie să producă cercetări științifice originale, arată un nou studiu
Cardurile de credit expirate pot fi reactivate și folosite fraudulos, au descoperit cercetătorii
Cardurile de credit expirate pot fi reactivate și folosite fraudulos, au descoperit cercetătorii
Test de cultură generală. Care este diferența dintre vitamina D și vitamina D3?
Test de cultură generală. Care este diferența dintre vitamina D și vitamina D3?
Astronomii au găsit 3 găuri negre supermasive pe punctul de a se ciocni
Astronomii au găsit 3 găuri negre supermasive pe punctul de a se ciocni
Cât costă laserul care omoară țânțarii din zbor?
Cât costă laserul care omoară țânțarii din zbor?
Un robot umanoid din China aleargă mai repede decât cel mai rapid om din lume
Un robot umanoid din China aleargă mai repede decât cel mai rapid om din lume
Locuitorii unei țări vor primi 10.000 de dolari ca urmare a creșterii economice generate de Inteligența Artificială
Locuitorii unei țări vor primi 10.000 de dolari ca urmare a creșterii economice generate de Inteligența Artificială
Ziua în care Uniunea Sovietică a făcut istorie cu două căţeluşe: Belka şi Strelka
Ziua în care Uniunea Sovietică a făcut istorie cu două căţeluşe: Belka şi Strelka
Cum afli dacă unele aplicații îți descarcă telefonul mai repede decât ar trebui?
Cum afli dacă unele aplicații îți descarcă telefonul mai repede decât ar trebui?
Vești bune pentru iubitorii de cereale cu lapte! O mare companie elimină coloranții artificiali și conservanții din produsele sale
Vești bune pentru iubitorii de cereale cu lapte! O mare companie elimină coloranții artificiali și conservanții din ...
O nouă versiune ChatGPT, lansată în următoarele săptămâni. Ce noi funcții anunță OpenAI?
O nouă versiune ChatGPT, lansată în următoarele săptămâni. Ce noi funcții anunță OpenAI?
Toată viața a crezut că nu are familie, dar un test ADN a dezvăluit 50 de rude din toată lumea
Toată viața a crezut că nu are familie, dar un test ADN a dezvăluit 50 de rude din toată lumea
O echipă de la MIT a conectat bacterii pentru a crea tranzistori vii
O echipă de la MIT a conectat bacterii pentru a crea tranzistori vii