Нейтрино — необычные частицы открытые почти 70 лет назад физиком UCI и лауреатом Нобелевской премии Фредериком Райнесом, являются самой распространенной частицей в космосе, и они были очень важны для создания стандартной модели физики элементарных частиц. Но ни одно нейтрино, произведенное на коллайдере, никогда не было обнаружено экспериментально.
После новаторской работы Рейнеса и других, большая часть нейтрино, изучаемых физиками, были нейтрино низкой энергии. Но нейтрино, недавно обнаруженные FASER, имеют самую высокую энергию, когда-либо произведенную в лаборатории, и подобны нейтрино, обнаруженным в нашей атмосфере.
Авторство в этом прорывном открытии принадлежит группе физиков из Калифорнийского университета в Ирвине (UCI). Открытие может углубить понимание учеными субатомных частиц, которые были впервые обнаружены в 1956 году и играют ключевую роль в процессе, заставляющем звезды гореть. Работа также может пролить свет на космические нейтрино, которые путешествуют на большие расстояния и сталкиваются с Землей, открывая окно в отдаленные части Вселенной.
По словам физика-экспериментатора UCI Дэйв Каспер, одного из участников начной группы, нейтрино — единственные известные частицы, которые не могут быть непосредственно обнаружены в гораздо более крупных экспериментах на Большом адронном коллайдере, поэтому успешное наблюдение FASER означает, что весь физический потенциал коллайдера наконец-то используется.
Сам FASER является новым и уникальным среди экспериментов по обнаружению частиц. В отличие от других детекторов в ЦЕРН, таких как ATLAS, который имеет высоту в несколько этажей и весит тысячи тонн, FASER весит около одной тонны и аккуратно помещается в небольшом боковом туннеле ЦЕРНа. И потребовалось всего несколько лет, чтобы спроектировать и построить с использованием запчастей от других экспериментов.
Помимо нейтрино, одной из других главных целей FASER является помощь в идентификации частиц, составляющих темную материю, которая, по мнению физиков, составляет большую часть материи во Вселенной, но которую ученые никогда не наблюдали напрямую. FASER еще предстоит найти признаки темной материи, и, поскольку БАК настроен начать новый раунд столкновений частиц через несколько месяцев, детектор готов зафиксировать любое появление.
