Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Фізики перескочуть прискорювачі з надвисокими енергіями космічних променів

Anonim

Міжнародна команда фізиків розробила новаторський підхід до використання космічних променів UltraHigh Energy (UHECR) - найвищих частинок енергії в природі, починаючи з Великого вибуху - для вивчення взаємодії частинок, далеко виходять за рамки людських прискорювачів. Робота, викладена в журналі Physical Review Letters, використовує вимірювання UHECR обсерваторією П'єра Огера (PAO) в Аргентині, яка вже десять років записує дані UHECR.

реклама


Дослідження також може вказувати на виникнення якогось нового, ще не зрозумілого фізичного явища, на порядок від величини більшої енергії, ніж можна отримати за допомогою Великого адронного коллайдера (LHC), де була відкрита частинка Хіггса.

Походження UHECR залишається загадкою, незважаючи на десятиліття роботи, спрямованої на виявлення їхніх джерел. Тим не менш, ще до того, як виявляються джерела УВЧР, дощові частки, які вони створюють в атмосфері Землі, можуть бути використані для вивчення фундаментальної фізики.

Космічні промені - це атомні ядра. Коли вони стикаються з частинками повітря, створюються сотні додаткових часток, які потім взаємодіють, щоб виробляти каскад частинок у атмосфері. Телескопи АОП вимірюють, як розвивається душ, коли воно проходить через атмосферу, а детектори поверхні ПАО вимірюють вміст частинок душу на землі. Складність використання повітряних душів UHECR для вивчення фізики частинок до теперішнього часу виникла внаслідок невизначеності енергії окремого променя та невідомо, яке саме це ядро.

Професор з фізики Нью-Йоркського університету Гленніс Фаррар і Джефф Аллен, її аспірант та докторантуру на момент дослідження, обігнали це, використовуючи атмосферу, подібну до того, як детектор частинок використовується в лабораторних експериментах. Для дослідження Physical Review Letters вони порівнювали дані PAO для 441 UHECR душі з комп'ютерними моделями душів на основі моделей фізики частинок, отриманих в результаті експериментів на енергіях акселераторів.

"Найсучасніші моделі фізики частинок серйозно недооцінюють ключову складову цих душів UHECR", - пояснює Фаррар. "Це може вказувати на виникнення непередбачених фізичних процесів з вищою енергією, ніж LHC. Майбутні дослідження та заплановані модернізації до АОП повинні виявити, що виробляє додатковий сигнал, забезпечуючи вікно з фізикою частинок далеко за межі доступу акселераторів".

реклама



Джерело історії:

Матеріали, надані Нью-Йоркським університетом . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.


Довідка з журналу :

  1. А. Ааб та ін. Тестування адронних взаємодій у надвисоких енергіях з повітряними душами, виміряні обсерваторією П'єра Огера . Physical Review Letters, жовтень 2016 DOI: 10.1103 / PhysRevLett.117.192001