Одна из самых больших тайн в астрофизике эти дни является крошечной субатомной частицы под названием нейтрино, настолько мала, что проходит через вещество — атмосфера, наши тела, сама Земля-без обнаружения.
Физики всего мира в течение десятилетий пытаются обнаружить нейтрино, которые постоянно бомбардируют нашу планету и легче, чем любой другой известных субатомных частиц. Ученые надеются, что путем захвата нейтрино, они могли изучить их и, надеюсь, понять, откуда они взялись и что они делают.
Но существующие попытки часто бывают дорогостоящими, и пропустить целый класс нейтрино высоких энергий некоторые дальние уголки космоса.
Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале «физическое обозрение» письма показывает, впервые, эксперимент, который может обнаружить, что класс нейтрино с помощью радиолокационных Эхо.
«Эти нейтрино-это фундаментальные частицы, которых мы не понимаем», — сказал Стивен Прохира, ведущий автор исследования и исследователь в Университете штата Огайо центр для космологии и физики, астрофизики. «И ультра-высоких энергий нейтрино могут рассказать нам об огромной части Вселенной, которые мы не можем открыть никаким другим способом. Мы должны выяснить, как их изучать, и вот что этот эксперимент пытается сделать».
Исследование опирается на феномен, известный как каскад. Ученые считают, что нейтрино движутся по земле почти со скоростью света, миллиарды из них проходят через вас теперь, как Вы читаете это.
Более высоких энергий нейтрино более правоподобны для того чтобы столкнуться с атомами. Эти столкновения вызывают каскад заряженных частиц — «как гигантский спрей», — сказал Прохира. И каскады важно: если исследователи могут обнаружить каскад, они могут обнаружить нейтрино. Ультра-нейтрино высоких энергий настолько редки, что до сих пор ученые не смогли обнаружить их.
Ученые выяснили, что лучшие места, чтобы обнаружить нейтрино в больших листах отдаленный лед: самый продолжительный и самый успешный нейтринных экспериментов в Антарктиде. Но эти эксперименты до сих пор не удалось обнаружить нейтрино с высокими энергиями.
Вот где исследования Прохира поставляется в: его команда показала, в лаборатории, что можно обнаружить каскада, что происходит, когда нейтрино попадает атом, подпрыгивая радиоволн следам заряженных частиц, оставленных каскада.
Для этого исследования, они отправились в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Калифорнии, создали 4-метровый пластиковый мишень для имитации льда в Антарктиде, и пробил в створ с миллиардом электронов, упакованных в крошечную кучу, чтобы имитировать нейтрино. (Полная энергия, что пучок электронов, сказал Прохира, аналогично полная энергия высокоэнергетических нейтрино.) Затем они передаются радиоволны на пластиковую мишень, чтобы увидеть, если волны действительно будет обнаружить каскад. Они это сделали.
Сказал прохира следующий шаг-принять эксперимента в Антарктиду, чтобы увидеть, если он может обнаружить нейтрино на большой объем удаленной лед есть.
Радиоволны являются самыми дешевыми известной технологии для обнаружения нейтрино, он сказал: «это часть того, почему это так увлекательно.» Радиоволны были использованы в поисках высшей энергии нейтрино около 20 лет, сказал Прохира. Эта техника радар может быть еще одним инструментом в радиоволновых инструментов для ученые надеются изучить ультра-высоких энергий нейтрино.
И лучшее понимание нейтрино может помочь нам понять больше о нашей галактике и всей Вселенной.
«Нейтрино-единственные известные частицы, которые путешествуют по прямым линиям, они идут прямо через вещи», — сказал он. «Нет никаких других частиц, что делать: свет блокируется. Других заряженных частиц отклоняются в магнитных полях».
Когда нейтрино создается где-то во Вселенной, она путешествует по прямой линии, без изменений.
«Это указывает прямо на то, что произведено», — сказал Прохира. «Так, это способ для нас, чтобы определить и узнать больше об этих высокоэнергетических процессов во Вселенной.»
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!