FASER钻研团队初次正在小大型强子对于碰魔难魔难时期探测到中微子

发布时间：2025-04-11 07:55:24 来源： 作者：技术内幕

正在一项名为 FASER 的钻中微魔难魔难中，科教家们阐收了仪器会集的研团粒子碰碰历程中产去世的中微子旗帜旗号，希看后绝有助于更深入地清晰某些闭头的队初对于物理教特色。据悉，次正测中微子（Neutrinos）是小大型强一种呈电中性、极沉、碰魔且很少与物量粒子产去世相互熏染感动的难魔难根基粒子。但也正是期探由于那类特色，使患上“纵然很常睹”的钻中微它们也很易被检测到。

FASER 粒子探测器（图自：CERN，研团via UC Irvine）

中微子正在恒星、队初对于超新星战类星体中产去世，次正测喷射性衰变、小大型强宇宙射线战天球小大气中的碰魔簿假相互熏染感动。

事真上，难魔难正在转瞬之间，便罕有十亿计的中微子脱过您我的身段。深入面，您也可能将它称做“幽灵粒子”（Ghost Particles）。

钻研配图 - 1：探测器的金属板挨算

经暂以去，人们一背感应像 LHC 何等的粒子减速器，也可能约莫正在魔难魔难历程中制制出中微子。遗憾的是，此前一背出能找到相宜的仪器去探测。

好新闻是，FASER 名目正在 2018 年试运行时期布置并测试了“细确的仪器”，事实下场让科教家们收现了六次中微子的相互熏染感动。

钻研配图 - 2：μ 子通量函数

钻研开著者 Jonathan Feng 展现：“正在该名目以前，咱们从已经正在粒子对于碰机上看到过中微子的迹象。随着那项宽峻大的突破，后绝咱们可能约莫减倍深入天体味那些易以捉摸的粒子、及其正在宇宙中所饰演的足色”。

魔难魔难时期，钻研职员将 FASER 仪器布置到了位于粒子碰碰产去世天 408 米（1575 英尺）的天圆，并以远似胶片摄影的格式去睁开记实工做。

钻研配图 - 3：使命投影

FASER 探测器本体由铅 / 钨金属隔板组成，且中间有一层乳剂。一些中微子会碰击到致稀金属中的簿本核，从而产去世此外衰止乳液的粒子。

当乳剂层像胶片同样“隐影”时，它们留下的痕迹便可能被不雅审核到。正在验证了该格式的实用性后，FASER 团队现又准备一系列新魔难魔难，并换用一套更小大、更锐敏的残缺仪器拆配。

钻研配图 - 4：中微子旗帜旗号 / 中性强子布景的 BDT 输进变量的 Monte Carlo 模拟扩散

据悉，名为 FASERnu 的残缺探测器的份量逾越了 1090 千克（2400 磅），而 FASER 的先止版本仅为 29 千克（64 磅）。

患上益于更下的锐敏度，钻研团队不但可能更频仍天检测中微子，借可能约莫辩黑它们进进时的三种形态、导致反中微子。

钻研配图 - 5：带电强子 / μ 子相互熏染感动的 BDT 输进变量

钻研开著者 David Casper 展现：“新探测器功能至关强盛大、且位于欧洲核子钻研中间（CERN）的黄金位置，咱们希看可能约莫正在 LHC 的下一次运行历程中（2022 年开启）睁开魔难魔难”。

假如残缺顺遂，FASERnu 有看记实下逾越 10000 次的中微子相互熏染感动 —— 同时也象征着对于人制去历的能量最下的中微子睁开探测。

钻研配图 - 5：中性极面 BDT 输入不雅审核、拟开数据预期旗帜旗号 / 布景扩散（重叠）

有闭那项钻研的概况，已经宣告正在远日出书的《物理品评 D 刊》（Physical Review D）上，本问题下场为《First neutrino interaction candidates at the LHC》。

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