เว็บตรง การทดลองพิสูจน์แนวคิดปูทางสำหรับเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่ขึ้นในปี 2022 การเรียกร้องชื่อเสียงของ Large Hadron Collider คือความสามารถในการเปิดเผยอนุภาคย่อยของอะตอมที่เข้าใจยาก แต่มีอนุภาคประเภทหนึ่งที่มันไม่เคยตรวจพบโดยตรง แม้ว่ามันจะผลิตออกมาอย่างมากมาย นิวตริโนอนุภาคมูลฐานขนาดเล็ก มีปฏิสัมพันธ์เพียงเล็กน้อยกับสสารที่แล่นผ่านเครื่องตรวจจับขนาดใหญ่ของเครื่องเร่งอนุภาคโดยไม่มีใครสังเกตเห็น ( SN: 4/8/21 )
ในการทดลองพิสูจน์แนวคิด พบหลักฐานแรกสำหรับการโต้ตอบของนิวทริโนที่ LHCนักวิจัยที่มีรายงานการทำงานร่วมกันของ FASER วันที่ 13 พฤษภาคมที่ arXiv.org เทคนิคนี้สามารถเปิดหน้าต่างให้นิวตริโนมีพลังงานซึ่งปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคไม่ค่อยเข้าใจ
เป็นภาพแรกของนิวตริโนที่ผลิตในเครื่องชนอนุภาค
ซึ่งเป็นเครื่องเร่งอนุภาคประเภทหนึ่งที่ทุบลำอนุภาคเข้าด้วยกัน นักฟิสิกส์ตรวจพบนิวตริโนจากเครื่องเร่งอนุภาคโดยการทุบลำแสงอนุภาคเข้าไปในเป้าหมายที่อยู่นิ่ง แต่ไม่พบในการชน การค้นหานิวตริโนในการชนกันของอนุภาคช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบพลังงานที่สูงขึ้นได้ แต่ยังทำให้นิวตริโนยากต่อการศึกษาอีกด้วย
นักวิจัยได้ใช้เครื่องตรวจจับที่มีฟิล์มคล้ายกับที่ใช้ในฟิล์มถ่ายภาพเพื่อจับปฏิกิริยาของนิวตริโน เมื่ออนุภาคที่มีประจุทะลุผ่านแผ่นฟิล์ม จะทิ้งรอยตามรอยว่าเคยไป นิวตริโนซึ่งไม่มีประจุไฟฟ้า ไม่ทิ้งรอยทางไว้ในเครื่องตรวจจับ แต่เมื่อนิวตริโนทำปฏิกิริยากับสสารภายในเครื่องตรวจจับ จะทำให้เกิดอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าพุ่งออกมาซึ่งชี้ไปที่นิวตริโนเป็นแหล่งของพวกมัน
นักวิจัยได้วางเครื่องตรวจจับของพวกเขาไว้ในบริเวณที่นิวตริโนทะลุผ่านขณะที่พวกมันพุ่งไปข้างหน้าจากการชนกันของอนุภาคในเครื่องตรวจจับ ATLAS ของ LHC หลังจากประเมินจำนวนการตรวจจับที่อาจเกิดจากอนุภาคอื่นๆ ที่สามารถเลียนแบบนิวตริโนได้ นักวิจัยรายงานว่าพวกมันจับปฏิกิริยาของนิวตริโนได้ประมาณหกครั้ง
LHC ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเจนีวาได้ปิดตัวลงเพื่ออัปเกรดตั้งแต่ปี 2018 การทดลองซึ่งดำเนินการไม่นานก่อนที่จะปิดตัวลง ทำหน้าที่เป็นการทดสอบสำหรับการทดลองในอนาคตที่เรียกว่า FASERν ซึ่งจะเริ่มขึ้นเมื่อ LHC รีสตาร์ทในปี 2022 FASERν คาดว่าจะสามารถตรวจจับนิวตริโนได้ประมาณ 10,000 นิวตริโนในช่วงระยะเวลาถัดไปของการปฏิบัติงานของ LHC ตั้งแต่ปี 2565 ถึง พ.ศ. 2567
ด้วย FASERν นักวิจัยจะวัดส่วนตัดขวางของนิวตริโน
ซึ่งเป็นการวัดว่าอนุภาคจะมีปฏิกิริยากับวัสดุมากน้อยเพียงใด นั่นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดค่านิวตริโนด้วยวิธีอื่นๆ ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์สามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการผลิตนิวตริโนที่มีพลังในดาวระเบิดและแหล่งกำเนิดจักรวาลอื่นๆ โดยการตรวจจับพวกมันบนโลก แต่เพื่อตรวจสอบว่านิวตริโนดังกล่าวแพร่หลายมากเพียงใด นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องรู้ว่านิวตริโนเหล่านั้นมีแนวโน้มที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับเครื่องตรวจจับมากน้อยเพียงใด
ภาพตัดขวางขึ้นอยู่กับพลังงานของอนุภาค และที่ LHC “เราสามารถศึกษาช่วงพลังงานที่เรายังไม่ได้ศึกษา” นักฟิสิกส์อนุภาค Tomoko Ariga จาก Kyushu University ในเมืองฟุกุโอกะ ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเป็นสมาชิกของความร่วมมือ FASER กล่าว
ไม่ใช่เรื่องแปลกที่จะพบนิวตริโนที่ LHC นักฟิสิกส์อนุภาค Deborah Harris จากมหาวิทยาลัยยอร์กในโตรอนโตและ Fermilab ในเมือง Batavia รัฐอิลลินอยส์กล่าวว่า “นี่ไม่ใช่ผลลัพธ์ที่ทำให้โลกแตกสลาย” ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว แต่กลับแสดงให้เห็นว่าสามารถตรวจจับนิวตริโนที่ LHC ได้ “ความคิดนี้ไม่ได้บ้าไปเลย” เธอกล่าว
การสังเกตเหล่านี้บ่งชี้ว่าดาวหางและดาวเคราะห์น้อยไม่ได้แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงอย่างที่นักวิทยาศาสตร์คิด แต่พวกมันอาจตกลงบนความต่อเนื่องของดาวเคราะห์น้อยที่แห้งและเต็มไปด้วยหินที่ปลายด้านหนึ่ง ดาวหางที่เย็นยะเยือกจริงๆ ที่อีกด้านหนึ่ง และทุกสิ่งทุกอย่างในระหว่างนั้น Alexander กล่าว
อุ่นขึ้นเมื่อดาวหางเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ น้ำแข็งจำนวนมากจะกลายเป็นไอ และฝุ่นก็พุ่งออกมาจากแกนกลางของมัน ดาวหางที่มีโคจรรอบดวงอาทิตย์สั้นกว่า – 67P ใช้เวลาสั้น ๆ 6.5 ปี – ในที่สุดอาจสูญเสียน้ำแข็งและไอระเหยทั้งหมดเหลือเพียงหินและฝุ่น แน่นอน นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถเข้าใจชะตากรรมระยะยาวของ 67P และดาวหางอื่นๆ ได้จนกว่าพวกเขาจะเข้าใจเคมีของสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อดาวหางโคจรเข้าใกล้ดวงอาทิตย์บนวงโคจรเป็นวงรี
“เรามีทฤษฎีเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับดาวหางเมื่อมันเข้าใกล้และเคลื่อนตัวออกห่างจากดวงอาทิตย์ แต่เราไม่เข้าใจว่าดาวหางทำงานอย่างไร” เกอร์ฮาร์ด ชเวม นักวิทยาศาสตร์จาก ESA ที่เกษียณแล้ว หนึ่งในผู้นำดั้งเดิมของภารกิจโรเซตตา กล่าว . เว็บตรง
