2023 წლის მარტში შევიტყვეთ, რომ კალიფორნიის უნივერსიტეტში მომუშავე მეცნიერებმა ნაწილაკთა კოლაიდერში წარმოქმნილი ნეიტრინო დააფიქსირეს. ამ დროს კვლევის შედეგები სამეცნიერო კონფერენციაზე წარადგინეს იტალიაში.

მკვლევართა მიგნება ამჯერად უკვე ოფიციალურად დადასტურდა. აღმოჩენის შესახებ მათი ნაშრომები (1, 2) სფეროს სპეციალისტებმა მიმოიხილეს, რის შედეგადაც ისინი რეფერირებად ჟურნალში Physical Review Letters გამოქვეყნდა.

ეს ისტორიაში პირველი მსგავსი შემთხვევაა. შესაძლოა, მიღწევის წყალობით სუბატომურ ნაწილაკებზე გავიღრმაოთ ცოდნა — ატომზე მცირე ზომის ნაწილაკებზე, რომლებსაც ვარსკვლავების ფორმირების პროცესში მნიშვნელოვანი როლი აქვს.

ნეიტრინოს, რომელიც კოლაიდერში შენიშნეს, ძალიან დაბალი მასა აქვს და გარემომცველ მატერიასთან მხოლოდ სუსტ გრავიტაციულ ურთიერთქმედებაშია. ამის გამო მისი მიგნება საკმაოდ რთული იყო.

ამ შედეგს FASER-ის სახელით ცნობილ კოლაიდერს უნდა ვუმადლოდეთ, რომელიც ბირთვული კვლევების ევროპულ ორგანიზაციაში (CERN) მდებარეობს. ის დიდი ადრონული კოლაიდერის მიერ წარმოქმნილ ნაწილაკებს აფიქსირებს, სადაც მათი ორი ნაკადი ერთმანეთს წარმოუდგენელი ენერგიით ეჯახება.

დაახლოებით 70 წლის წინ აღმოჩენილი ნეიტრინო სამყაროში ყველაზე გავრცელებული ნაწილაკია, რომლის დახმარებითაც ნაწილაკთა ფიზიკის სტანდარტული მოდელი შეიქმნა. ამის მიუხედავად, აქამდე კოლაიდერში გაჩენილი ნეიტრინო არ დაუფიქსირებიათ, მითუმეტეს მაღალენერგიული — სწორედ ისეთი, როგორიც დედამიწის ატმოსფეროზე ზემოქმედებს.

"მათი მეშვეობით ღრმა კოსმოსზე იმაზე მეტს გავიგებთ, ვიდრე სხვა მხრივ შეგვიძლია. დიდი ადრონული კოლაიდერის ეს მაღალენერგიული ნეიტრინოები ნაწილაკთა ასტროფიზიკის ძალზე ამაღელვებელი დაკვირვებების გასაგებად უმნიშვნელოვანესია", — ამბობენ მკვლევრები.

რაც შეეხება FASER-ს, ის ახალი და უნიკალური კოლაიდერია. სხვა მსგავს უზარმაზარ მოწყობილობებთან შედარებით, როგორიც, მაგალითად, CERN-ში არსებული ATLAS-ია, ის მცირე ზომისაა. კერძოდ, არა ათასობით ტონას, არამედ მხოლოდ 1 ტონას იწონის და ლაბორატორიის პატარა გვირაბში ეტევა, რამდენიმე სართულის დაკავების ნაცვლად. მისი დიზაინის შექმნასა და აგებას რამდენიმე წელი დასჭირდა. პროცესში ნაწილაკთა ამაჩქარებლების სათადარიგო ნაწილები გამოიყენეს.

"ნეიტრინოები ერთადერთი ცნობილი ნაწილაკებია, რომლებიც ადრონული კოლაიდერის უფრო მასშტაბური ექსპერიმენტებით პირდაპირ ვერ დაფიქსირდა. შესაბამისად, FASER-ის წარმატებული დაკვირვება ნიშნავს, რომ ფიზიკაში კოლაიდერის მთლიანი პოტენციალი, როგორც იქნა, გამოყენებულია", — აცხადებენ მეცნიერები.

FASER-ის ამოცანა ბნელი მატერიის შემადგენელი ნაწილაკების გამოვლენაცაა. სპეციალისტთა ვარაუდით, ისინი სამყაროში არსებული მატერიის უდიდეს ნაწილს შეადგენს, მაგრამ ჯერჯერობით უხილავია. იმავე მიზნით რამდენიმე თვეში დიდი ადრონული კოლაიდერი ნაწილაკთა შეჯახებების პროცესს ახლიდან წამოიწყებს.