|
Новый детектор для поиска нейтрино
|
|
|
|
Технология находится на пределе своих возможностей. Модернизация Большого адронного коллайдера (БАК) в ЦЕРНе, запланированная на ближайшие несколько лет, увеличит скорость передачи данных сверх того, с чем может справиться нынешний нейтринный детектор для эксперимента FASER, что потребует его замены на новый, более мощный детектор. Этой задачей займется профессор физики Маттиас Шотт из Боннского университета.
|
|
|
|
Чрезвычайно легкие, электрически нейтральные и встречающиеся практически повсеместно во Вселенной, нейтрино являются одними из самых распространенных частиц и, следовательно, одним из основных строительных блоков. Однако для исследователей эти практически безмассовые элементарные частицы по-прежнему остаются "частицами-призраками".
|
|
|
|
"Они взаимодействуют с веществом так редко, что миллиарды из них проходят через наши тела, не оставляя следов", - говорит профессор Маттиас Шотт из Института физики Боннского университета. "Это чрезвычайно затрудняет их обнаружение".
|
|
Новый детектор обеспечивает более высокую скорость передачи данных
|
|
|
|
В 2023 году исследователи, работающие над экспериментом FASER (ForwArd Search ExpeRiment) на БАКЕ, входящем в Европейскую организацию ядерных исследований (ЦЕРН), впервые успешно обнаружили нейтрино, образующиеся при столкновениях протон-протон.
|
|
|
|
|
|
|
Это положило начало новой эре исследований нейтрино высоких энергий, не в последнюю очередь потому, что эксперимент с компактным детектором идеально подходит для обнаружения нейтрино, образующихся при столкновениях с очень большим количеством энергии.
|
|
|
|
Однако в ближайшие годы БАК планируется модернизировать до "БАК с высокой светимостью", чтобы придать ему еще большую мощность. Это увеличит частоту столкновений в три-четыре раза по сравнению с текущим уровнем в 600 миллионов в секунду и увеличит объем обрабатываемых данных примерно в 20 раз.
|
|
|
|
"Это обновление сделает текущую концепцию детектора FASER устаревшей, поскольку скорость передачи данных, которую мы ожидаем, будет просто слишком высокой", - объясняет Маттиас Шотт, который также является членом Отдела моделирования и трансдисциплинарных исследований материи (tRAS) Боннского университета.
|
|
|
|
- Таким образом, в рамках проекта Koselleck моя команда будет разрабатывать первый в мире специализированный активный нейтринный детектор для БАК, который специально разработан для использования на этапе высокой яркости и способен обеспечивать высокую скорость передачи данных".
|
|
|
|
Для этого будет использована технология, известная как детекторы GridPix, в работе с которыми исследователи из Бонна уже накопили большой опыт. "Эти детекторы позволяют нам точно измерять взаимодействия нейтрино", - говорит Шотт. Это может проложить путь к исследованию взаимодействия двух разновидностей нейтрино — электронного и мюонного — в диапазоне энергий, который до настоящего времени не был изучен.
|
|
|
|
"Возможно, мы даже найдем первое экспериментальное подтверждение существования антитау-нейтрино. Взаимодействия, подобные этому, еще никогда не удавалось обнаружить напрямую".
|
|
|
|
Источник
|
