Ein Team unter der Leitung von Physikern der University of California in Irvine hat einen Teilchenbeschleuniger gefunden Neutrinos entdeckte eine wissenschaftliche Premiere. Die Entdeckung wird voraussichtlich das Wissen der Wissenschaftler über subatomare Teilchen erweitern, die erstmals 1956 entdeckt wurden und für das Verbrennen von Sternen entscheidend sind.
Die Forschung könnte auch einen Einblick in die entferntesten Bereiche des Universums geben und Licht auf kosmische Neutrinos werfen, die große Entfernungen zurücklegen und auf der Erde einschlagen.
Das Forward Search Experiment oder FASER ist ein Teilchendetektor am CERN, dem Europäischen Rat für Kernforschung in Genf, Schweiz, der von einem globalen Team von Physikern entwickelt und gebaut wurde. Das ist die neueste Erkenntnis von FASER. Der Large Hadron Collider der FASER-Anlage des CERN findet dort Partikel.
Das Projekt, an dem mehr als 21 Forscher der UCI und 80 Partnerinstitutionen beteiligt sind, wurde vom Teilchenphysiker der UC Irvine und Co-Sprecher der FASER-Kollaboration, Jonathan Feng, initiiert. „Wir haben Neutrinos aus einer brandneuen Quelle – Teilchenbeschleunigern – entdeckt, in denen zwei Teilchenstrahlen mit extrem hoher Energie kollidieren“, sagte er.
Die Ergebnisse wurden am Sonntag im Namen von FASER vom CERN-Teilchenforscher Brian Petersen auf der 57. Konferenz Rencontres de Moriond Electroweak Interactions and Unified Theories in Italien vorgestellt.
Laut Jamie Boyd, Teilchenphysiker am CERN und Co-Sprecher von FASER, sind Neutrinos die häufigsten Teilchen im Universum und "sehr wichtig für die Etablierung des Standardmodells der Teilchenphysik". Sie wurden vor etwa 70 Jahren von dem verstorbenen UCI-Physiker und Nobelpreisträger Frederick Reines mitentdeckt. Aber ein Experiment hatte noch nie ein im Collider erzeugtes Neutrino entdeckt.
Seit der bahnbrechenden Arbeit von Reines und anderen, darunter Hank Sobel, Professor für Physik und Astronomie an der University of California in Irvine, waren die meisten Neutrinos, die von Physikern untersucht wurden, niederenergetische Neutrinos. Aber die von FASER entdeckten Neutrinos sind die energiereichsten Neutrinos, die jemals in einem Labor erzeugt wurden, und sind vergleichbar mit Neutrinos, die entdeckt wurden, als Weltraumteilchen spektakuläre Teilchenschauer in unserer Atmosphäre verursachten.
„Sie können uns Dinge über den Weltraum beibringen, die wir sonst nicht gelernt hätten“, sagte Boyd. „Diese wirklich hochenergetischen Neutrinos am LHC sind entscheidend, um wirklich faszinierende Beobachtungen der Teilchenastrophysik zu erklären.“
FASER ist ein brandneues und anderes Experiment, um Partikel zu finden. Der FASER wiegt nur eine Tonne und passt in einen kleinen Seitentunnel, im Gegensatz zu anderen Detektoren am CERN wie dem ATLAS, die mehrere Stockwerke hoch sind und Tausende Tonnen wiegen. Es dauerte nur wenige Jahre, um mit übrig gebliebenen Teilen aus früheren Projekten zu entwerfen und zu bauen.
Laut UCI-Experimentalphysiker Dave Casper sind „Neutrinos die einzigen bekannten Teilchen, die viel größere Experimente am Large Hadron Collider nicht direkt nachweisen können“, sodass die erfolgreiche Entdeckung von FASER zeigt, dass das volle physikalische Potenzial des Colliders endlich genutzt wird.
Neben Neutrinos ist eines der Hauptziele von FASER das, was Wissenschaftler glauben, dass es den größten Teil des Universums ausmacht, es aber nie direkt entdeckt. Dunkle Materie um bei der Identifizierung der konstituierenden Partikel zu helfen.
FASER hat keine Anzeichen von dunkler Materie entdeckt, aber mit einer neuen Welle von Teilchenkollisionen, die in einigen Monaten am LHC beginnen soll, ist der Detektor bereit, alle Anzeichen von dunkler Materie aufzuspüren.
„Wir erwarten einige interessante Signale“, sagte er.
Quelle: phys.org/news
📩 21/03/2023 11:08