Neutrino w LHC? Możliwe, że doszło do pionierskiej detekcji

Fizycy zgromadzeni wokół eksperymentu FASER donoszą o możliwym zarejestrowaniu śladów neutrin. To pierwsza detekcja tej cząstki przez instrumenty działające przy Wielkim Zderzaczu Hadronów.

Neutrina to jedne z najpospolitszych we wszechświecie i paradoksalnie najtrudniejszych do zarejestrowania cząstek elementarnych. Nawet w tym momencie biliardy tych drobin przenikają każdy skrawek naszych ciał, nie pozostawiając po sobie żadnego śladu.

Właśnie dlatego łowienie i badanie neutrin pozostaje piekielnie trudnym zadaniem – choć nie niemożliwym. W tym celu fizycy od wielu lat budują podziemne kompleksy badawcze, z basenami wypełnionymi olbrzymią ilością wody i otoczonymi tysiącami superwrażliwych czujników.

Oczywiście koszty takich przedsięwzięć są kolosalne, dlatego wielkim udogodnieniem dla uczonych byłoby opracowanie bardziej kompaktowej metody detekcji. I być może jest na to realna szansa, o czym przekonują autorzy świeżej publikacji, jaka pojawiła się na łamach czasopisma Physical Review D. Analizując dane zebrane w ramach eksperymentu FASER, dostrzegli oni oznaki sześciu zdarzeń o charakterystyce odpowiadającej interakcji z neutrinami.

Nie brzmi zbyt imponująco, ale detekcji dokonał instrument o rozmiarach mniejszych od ekspresu do kawy, zaś sam eksperyment miał wyłącznie charakter pilotażowy.

FASER (skrót od ForwArd Search ExpeRiment) to jeden z najnowszych projektów zainicjowanych przy Wielkim Zderzaczu Hadronów i pierwszy skupiony właśnie na neutrinach. W przyszłości aparatura FASER-a ma ważyć niemal tonę, być znacznie wrażliwsza i odróżniać trzy typy neutrin. "Biorąc pod uwagę osiągi naszego nowego detektora i jego doskonałą lokalizację, spodziewamy się, że będziemy w stanie zarejestrować ponad 10 000 oddziaływań neutrin" – zapowiada współautor projektu David Casper.

Nad badaniami czuwa zespół złożony z 76 fizyków reprezentujących 21 placówek z dziewięciu krajów. W projekt zaangażowani są również polscy naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych: Krzysztof Jodłowski oraz Sebastian Trojanowski.

Więcej informacji znajdziesz w źródle: First neutrino interaction candidates at the LHC, "Physical Review D".