Исследователи из Гарвардского университета, Университета Невады и Университета штата Пенсильвания показали, что детектор ATLAS на Большом адронном коллайдере может измерять поток высокоэнергетических нейтрино от взрывов сверхновых. Детектор частиц поможет исследовать чрезвычайно редкие частицы.
Исследователи использовали известные параметры частиц, массу детектора ATLAS и ожидаемый поток нейтрино от сверхновых. Затем они оценили количество нейтрино, которые будут взаимодействовать внутри детектора ATLAS. Также ученые рассмотрели взаимодействия нейтрино вне детектора с образованием мюонов, которые также могут быть зарегистрированы приборами ATLAS.
Расчеты показали, что ATLAS не только сможет обнаруживать нейтрино, детектор также должен определять аромат частицы, различать нейтрино и антинейтрино. При этом коллайдеры должны справляться с анализом высокоэнергетических частиц лучше, чем традиционные детекторы. Это позволит ученым лучше изучить их свойства и открыть неизвестные физические явления.
Нейтрино высоких энергий — чрезвычайно редкие частицы, обнаружить которые до сих пор было очень трудно. Несмотря на повсеместное распространение нейтрино, эти беззарядные частицы почти не взаимодействуют с другим веществом. Чтобы поймать их, ученые и инженеры строят по всему миру нейтринные детекторы. Самый знаменитый из них — IceCube Neutrino Observatory — датчики спрятанные подо льдом Антарктиды.
Многие предыдущие исследования астрофизических нейтрино высоких энергий основывались на детекторах большого объема, использующих воду или лед (например, Super-Kamiokande и IceCube).
Кохта Мурасе, соавтор исследования
Исследование показывает, что большие детекторы частиц в экспериментах на коллайдерах, такие как ATLAS и CMS, которые имеют гораздо лучшее энергетическое и угловое разрешение и возможности идентификации частиц, служат уникальными астрофизическими детекторами нейтрино. Это мощный метод, дополняющий традиционный подход, отмечают ученые.
