Vědci ve Fermilabu mohli poprvé zkoumat jádra atomů pomocí neutrin se známou energií

15. 04. 2018
Neutrina Částicová fyzika

Neutrina jsou subatomární částice bez elektrického náboje, které reagují s okolní hmotou pouze skrze slabou nukleární sílu. Díky této jejich podstatě jsou zajímavým nástrojem na zkoumání jader atomů, je však velmi obtížné změřit jejich energii, což je při zkoumání kolizí s atomy poměrně důležitá informace. Tento kousek se nyní poprvé podařil vědcům v americké laboratoři Fermilab. V rámci experimentu MiniBooNE použili neutrina, která měla energii přesně 236 MeV.



Vzhledem k tomu, že neutrina nemají elektrický náboj, je pro vědce poměrně složité určit energie jednotlivých částic, nebo je nějaký způsobem filtrovat od ostatních na základě jejich energetického stavu. Vědci ve Fermilabu však zjistili, že neutrina vznikající z kaonů v klidovém stavu mají energii přesně 236 Mev (megaelektronvoltů). Využili k tomu zdroje muonových neutrin z klidových kaonů, který je k dispozici ve Fermilabu pro jiné experimenty.

Pro experiment MiniBooNE (Mini Booster Neutrino Experiment) tak mohli vědci použít muonová neutrina s přesně známou energií, která sráželi s atomy ultrarafinovaného metylenu v jejich částicovém urychlovači. Díky těmto informacím potom mohou nyní přesně určit, co se ve srážce s atomy děje, protože znají exaktní vstupy a mohou tak analyzovat výstupy této kolize.

Vědci ve Fermilabu už připravují nový experiment MicroBooNE, který staví na jejich dosavadních úspěších.

Výsledky tohoto výzkumu byly publikovány ve vědeckém magazínu Physical Review Letters 6. dubna 2018.
Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte nás na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Neutrina

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlit

02. 10. 2018 (novější než zobrazený článek)

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlitObservatoř ANITA umístěná v balónu nad jižním pólem Země detekovala za posledních 13 let dvakrát zvláštní událost, kterou si vědci zatím nedokáží vysvětlit. Jde o subatomární částici, která proletěla atmosférou, dopadla na povrch naší planety, proletěla jejím jádrem a vydala se zpět do atmosféry a do vesmíru. Při svojí cestě Zemí vygenerovala velmi slabé pulzy rádiových vln, které zachytila observatoř více než 30 kilometrů nad povrchem Antarktidy.

celý článek

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrin

13. 07. 2018 (novější než zobrazený článek)

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrinS pomocí detektoru neutrin na jižním pólu IceCube se vědcům podařilo poprvé detekovat zdroj vysokoenergetických neutrin, je jím vzdálená supermasivní černá díra TXS 0506+056. Neutrina jsou subatomární částice, které jen zřídka interagují se hmotou a není tak jednoduché je zachytit. Neutrina vznikají například ve hvězdách, supernovách nebo při jaderných reakcích. Zdroj vysokoenergetických neutrin však byl doposud neznámý, nebo alespoň nebyl potvrzený. Podle nové studie mohou vznikat právě v černých dírách v jádru masivních galaxií.

celý článek

Vědci stále čekají na detekci vzácné reakce, která produkuje antihmotovou verzi neutrina

28. 03. 2018

Mezinárodní tým vědců spustil v Itálii experiment, který má za cíl rozhodnout, zda mají neutrina svůj ekvivalent v antihmotě. Hledají tak odpověď na otázku, proč je vesmír tvořený převážně hmotou a ne antihmotou, když teoreticky měly vzniknout oba druhy hmoty při velkém třesku ve stejném množství. Mohly by za tím totiž stát právě neutrina, u kterých existuje podezření, že jsou si sama sobě antičásticí. Dosavadní výsledky za první rok chodu experimentu ještě rozhodnou odpověď nepřinesly, pokračuje tedy dál.

celý článek

Měření observatoře na jižním pólu ukazují, že Země absorbuje energetická neutrina

26. 11. 2017

Podle studie publikované v listopadovém vydání magazínu Nature jsou neutrina na své cestě absorbovaná v naší planetě. Autoři studie tak usuzují z měření částicového detektoru IceCube umístěného nedaleko jižního pólu. Neutrina jsou subatomární částice, které procházejí v obrovských množstvích veškerou hmotou, u těch vysoce energetických však dochází k interakcím s protony a neutrony. Pozorované chování neutrin odpovídá předpovědím standardního modelu částicové fyziky.

celý článek

Neutrina jsou skutečně pomalejší než světlo, vědci potvrdili chybné měření jejich rychlosti

11. 06. 2012

Neutrina jsou skutečně pomalejší než světlo, vědci potvrdili chybné měření jejich rychlostiLoni na podzim oznámili vědci z CERNu, že změřili rychlost neutrin, která měla být rychlejší než světlo, což podle aktuálně přijímaných teorií není možné. V pátek ale CERN potvrdil, že experiment byl ovlivněn chybou a neutrina při něm ve skutečnosti rychlost světla nepřekročila. Einsteinovy teorie tedy nadále platí a rychlost světla je nadále nepřekonatelný limit pro vše ve vesmíru.

celý článek

Pozorování observatoře IceCube vylučuje záblesky gamma záření jako zdroj kosmického záření

19. 04. 2012

Pozorování observatoře IceCube vylučuje záblesky gamma záření jako zdroj kosmického zářeníVědci z antarktické neutrinové observatoře IceCube přišli s novými poznatky o zdroji kosmického záření, jejich studie dnes vyšla v magazínu Nature. Podle studie nemohou být záblesky gamma záření původcem kosmického záření, a jako nejpravděpodobnější zdroj se teď jeví černé díry.

celý článek

Desetimetrový teleskop na jižním pólu pomáhá upřesnit masu neutrin a vliv temné energie na galaxie

07. 04. 2012

Desetimetrový teleskop na jižním pólu pomáhá upřesnit masu neutrin a vliv temné energie na galaxieAstronomové pracující se South Polar Telescope (SPT) určili horní limit pro masu neutrin, která byla ještě donedávna považována za zcela nehmotná. Vědci považovali neutrina za nehmotná, protože téměř vůbec nereagují s běžnou hmotou, nespočet jich proletí každou sekundu skrz naši planetu, aniž bychom je vůbec zaznamenali. Podle nových pozorování by se ale jejich hmotnost měla pohybovat někde mezi 0,05 - 0,28 eV. Výsledky svého výzkumu prezentovali astronomové na setkání American Physical Society prvního dubna.

celý článek