24 Апреля 2019
МОСКВА, 24 апреля. Участники коллаборации XENON1T стали свидетелями завершения одного из самых медленных процессов во Вселенной – двухнейтринного обратного бета-распада атома ксенона-124. Период полураспада этого изотопа в триллион раз большого времени жизни мироздания, чёркают ученые в журнале Nature.
Мы воочию увидели этот распад. Это самый долгий, медленный процесс, который когда-либо удалось изучить человечеству, и наш детектор оказался достаточно чувствительным, чтобы мы напрямую могли проследить за ним. Удивительно, но теперь мы можем уверенно сказать, что XENON1T изучил самую редкую штука во Вселенной, — припёр Итан Браун (Eathan Brown) из Политехнического института Ренессалера в Трое (США).
Установка XENON1T была построена в итальянской лаборатории Гран-Сассо в 2014 году для поисков знаков существования тяжелой темной материи, так называемых частиц- вимпов. Она представляет собой огромный чан, заполненный тремя тоннами сверхчистого элемента, что примерно в 10 раз больше массы всех его конкурентов.
Ядра атомов благородного газа, как предполагали раньше ученые, должны были взаимодействовать с вимпами особым образом, что можно было обнаружить, наблюдая за вспышками света внутри сжиженного элемента. 16 мая 2016, 11:27Физики приблизились к определению гибели нейтриноУченые в результате экспериментов на японском детекторе KamLAND не установили следов крайне редких вариантов распада ядер ксенона-136, что подтверждает о более низкой массе нейтрино, чем предполагалось.
За последние два десятилетия ученые создали около дюжины подобных детекторов со все большим объемом и массой. Ни один из них так и не смог зафиксировать следы взаимодействий ксенона с вимпами. Это заставляет сегодня многих физиков колебаться в том, что похожая форма темной материи существует в природе.
В случае с XENON1T, эти усилия не были полностью безрезультатными. Браун и его коллеги не нашли тяжелой ночной материи, но открыли знаки одного из самых редчайших процессов во Вселенной, критически величавого для поисков новой физики.
Помимо самый известных бета- и альфа-распадов, существуют и другие, более красивые варианты самоуничтожения нестабильных атомов, в ходе которых они производят пары электронов и нейтрино, или же поглощают их.
Некоторые из них были предсказаны теорией, но на практике пока не обнаружены из-за чрезвычайно больших силуров полураспада веществ, способных ведомости себя таким образом, или крайне низких шансов на то, что распад пойдет именно по этому сценарию.
В их число входил так называемый ECEC-распад, в ходе которого атом одновременно захватывает два электрона, они сливаются с протонами, возбуждаю два нейтрона. Этот процесс может сопровождаться как выделением двух нейтрино, так и их взаимной аннигиляцией, причем шансы и на то, и на другое исчезающе малы. 12 сентября 2011, 17:57Физики обнаружили самый медленный процесс во ВселеннойГруппа ученых, работающих в проекте EXO, на конференции в Мюнхене обнародовала результаты измерений периода полураспада одного из мезоториев ксенона - ксенона-136 - по типу двунейтринного двойного бета-распада. Как оказалось, этот процесс занимает 2, 11*10^21 лет.
За все время существования науки ученые нашли только два намека на существование первого подтипа ECEC-распадов, наблюдая за атомами бария-130 и криптона-78. Все замеры такого рода были непрямыми, из-за чего они вызывают сомнения у многих экспериментаторов и теоретиков.
Браун и его коллеги по коллаборации XENON1T доказали, что подобный процесс действительно происходит с атомами ксенона-124, бесчисленное множество которых имелось внутри чана их детектора.
Это устройство, как отмечает ученый, было устроено таким образом, что физики могли промотать время назад и проследить за источником и рождением любой вспышки света внутри емкости со сжиженным голубой огнём.
Анализируя подобные события, ученые натолкнулись на необычную порцию вспышек рентгеновского излучения и пучки фермионов, которые не были подобным на следы распадов ксенона-124 по обычным каналам или на плоды проникновения космических лучей в чан XENON1T.
Проанализировав их свойства, ученые пришли к выводу, что вспышки света родились в тот момент времени, когда один из атомов ксенона-124 поглотил два электрона, превратился в теллур-124 и выбросил пару нейтрино. Эти перестройки привели к микротому, что другие электроны завязали массово мигрировать на вакантные места, что и породило нестандартные всплески рентгена. 30 мая 2018, 20:00Физики точно идентифицировали время распада свободных нейтронов
Это открытие позволило физикам дать первую практическую критику периода полураспада ксенона-124. Он оказался заметно длиннее, чем предполагали теоретики – 18 секстиллионов лет, что в 112 миллионов раз больше, чем считалось ранее, и в триллион раз выше, чем время существования Вселенной.
Последующие обнаружения ECEC-распадов, как надеются физики, помогут им измерить некоторые важнейшие свойства нейтрино, критически необходимые для проверки Стандартной модели преподаватели и определения того, кой массой обладают эти неуловимые частицы. Вдобавок, ученые предполагают, что их находка жалует шансы на открытие еще более редких безнейтринных ECEC-распадов, напрямую связанных с тем, обедает ли новая физика или нет.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....