Текст уведомления здесь

GERDA начала поиск безнейтринного распада

Ученые из международной коллаборации GERDA сообщили, что установка для детекциии двойного безнейтринного распада атома после экспериментального запуска продемонстрировала низкий уровень радиационного фона.
Добавить в закладки
Комментарии

Низкий уровень радиоактивного фона означает, что с помощью установки можно будет заметить очень редкий распад частиц, который, возможно, изменит представления о природе нейтрино и поможет понять, почему во Вселенной много вещества и очень мало антивещества, хотя теоретически их должно быть поровну.

Одним из самых важных вопросов современной фундаментальной физики — вопрос, почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии. Ответ может скрываться в понимании природы нейтрино — частицы, которая играет центральную роль в механизмах горения Солнца и взрыва сверхновых звезд, а также в процессах формирования элементов во время Большого взрыва. Определение ее свойств позволило значительно продвинуться в понимании физики элементарных частиц, но природа нейтрино до сих пор неясна.

В соответствии с представлениями итальянского физика Этторе Майораны, существуют частицы, которые могут быть одновременно и своими античастицами. Возможно, нейтрино обладают майорановской природой, и это сможет объяснить недостаток антиматерии во Вселенной. Теоретические модели говорят в пользу того, что в случае майорановской природы нейтрино будет происходить двойной безнейтринный распад, и именно для того, чтобы обнаружить этот распад, и был создан проект GERDA, который проводится в Национальной лаборатории Гран Сассо в Италии силами европейских и российских ученых.

Двойной двухнейтринный бета-распад — это разрешенный процесс, в котором два нейтрона в атомном ядре одновременно распадаются на два протона, два электрона и два антинейтрино. Двойной безнейтринный распад — процесс, «запрещенный» законами физики, и отличается тем, что нейтрино при распаде отсутствуют. Возможно, их просто нельзя обнаружить при распаде потому, что в этот самый момент одно из них становится античастицей и аннигилирует. В таком случае суммарная энергия электронов, которые появляются при распаде, будет равна энергии распада. Измерение этой энергии и есть главная задача проекта GERDA.

Одна из проблем в поиске безнейтринного распада — фон из внешнего излучения (например, космического) и частиц, который мешает детекции и делает наблюдение практически бесполезным. В установке GERDA для защиты от фона использовали криостат, заполненный жидким аргоном, охлажденным до -190°С, погруженный в резервуар с водой объемом 590 м3, который, в свою очередь, расположен в подземной лаборатории Гран Сассо, — толща земли защищает установку от космического излучения. Аргон и вода, используемые в установке, очень чистые и служат дополнительной защитой от окружающей радиоактивности. В криостате находятся детекторы из германия, изготовленные в России, которые служат одновременно и источником событий, которые детектируют.

По словам одного из участников коллаборации Леонида Безрукова, заведующего лабораторией гамма-астрономии и реакторных нейтрино Института ядерных исследований РАН, доктора физико-математических наук, сейчас происходит накопление данных, а первые результаты работы установки будут известны летом 2017 года. Тогда можно будет узнать, удалось ли обнаружить двойной безнейтринный распад. Вообще же, проект GERDA завершит свою работу в 2019 году.

Результаты работы, которые показали что установка защищена от фона, описаны в журнале Nature.

Чем интересна частица нейтрино и почему ученые так активно исследуют ее, смотрите на «Чердаке».

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Ученые впервые исследовали гигантского корабельного червя

Филиппинские, французские и американские океанологи впервые изучили живого гигантского корабельного червя Kuphus polythalamia, питающегося продуктами переработки сероводорода.
Добавить в закладки
Комментарии

Океанологи обнаружили пять существ, принадлежащих к семейству корабельных червей, или терединид, в морском заливе филиппинского острова Минданао на глубине три метра.

Терединиды на самом деле моллюски, а червями их называют из-за формы тела. Они обладают способностью эффективно «сверлить» древесину и представляют большую опасность для деревянных судов. В передней части тела этих червей располагается двустворчатая раковина, которую они используют как бур для сверления дерева и могут проделывать в нем многочисленные ходы. Интересно, что именно эта анатомия червей-сверлильщиков вдохновила французского инженера Марка Брюнеля на создание первого проходческого щита для строительства тоннеля под Темзой.

Найденные океанологами представители Kuphus polythalamia были первыми живыми червями этого вида, которых удалось изучить. Они достигали в длину 155 см и были около 6 см диаметром.

Ранее считалось, что терединиды питаются исключительно опилками, появляющимися при сверлении дерева, перерабатывать которые им помогают симбиотические бактерии Teredinibacter turnerae, живущие в цекуме червей (слепом выросте желудка). Но оказалось, не все теренидиды питаются древесиной. [ ... ]

Читать полностью

Психоделики связали с особым, «высшим» состоянием сознания

Британские нейрофизиологи заявляют, что обнаружили новое, «более высокое» состояние сознания, которое возникает у людей, принявших психоделические препараты.
Добавить в закладки
Комментарии

«Высоту» состояния сознания ученые оценивали математическими индексами разнообразия нейронных сигналов. Для этого они заново проанализировали данные магнитоэнцефалографии из трех экспериментов, проведенных ранее в Имперском колледже Лондона и Университете Кардиффа, в которых в общей сложности участвовали 60 человек. С помощью таких показателей можно различать обычный сон, общую анестезию, вегетативное состояние, обычное бодрствование и так далее — именно по этой шкале волонтеры, внутривенно принимавшие в экспериментах псилоцибин, кетамин или ЛСД, оказались в «более высоком» состоянии сознания.

«Наш результат показывает, что поведение мозга на психоделиках сильно отличается от нормального. В состоянии, вызванном психоделиками, электрическая активность мозга менее предсказуема и „однородна“, чем при обычном сознательном бодрствовании, с точки зрения „глобального разнообразия сигнала“. Поскольку эта мера уже зарекомендовала себя как мера „уровня сознания“, мы можем сказать, что психоделическое состояние „выше“ обычного, но только с точки зрения конкретного математического показателя», — приводит пресс-служба слова одного из ученых Анила К. Сета.

Помимо этого, ученые обнаружили корреляцию между динамикой своего индекса и интенсивностью психоделических переживаний, описываемой участниками эксперимента. Это, по их мнению, означает, что в будущих исследованиях можно будет связать конкретные изменения в работе мозга под действием препаратов с конкретными же переживаниями, которые они вызывают, например с галлюцинациями.

Исследователи подчеркивают, что, чтобы подтвердить эти результаты, понадобятся дополнительные исследования. Кроме того, само по себе новое состояние сознания ничем не лучше и не более желаемое, чем обычное бодрствование, — речь идет просто о вызываемом психоделиками явлении, которое можно определить и отделить от других состояний с помощью одного показателя. Авторы статьи считают, что их работа поможет развитию исследований психоделиков и возможностей их контролируемого применения в медицинских целях. [ ... ]

Читать полностью

Ученые нашли «интересную» экзопланету в обитаемой зоне у красного карлика

Международная группа астрономов нашла у звезды относительно недалеко от Земли экзопланету, которую сами ученые называют одной из самых перспективных целей для поисков условий для внеземной жизни.
Добавить в закладки
Комментарии

«Супер-Земля» LHS 1140b вращается вокруг красного карлика в созвездии Кита, примерно в 39 световых годах от Земли. Сама звезда почти в пять раз меньше Солнца и примерно в семь раз легче. Ее планета, которая делает один круг по орбите за 25 дней, находится к ней в 10 раз ближе, чем Земля — к Солнцу, однако получает от тусклой LHS 1140 в два раза меньше света.

По расчетам ученых, LHS 1140b, диаметр которой примерно в 1,4 раза больше диаметра Земли, а масса — в 6,6 раза больше, находится в середине обитаемой зоны своей звезды (так ученые называют область, в которой на поверхности планеты может существовать вода в жидком виде, нужная для жизни, какой мы ее знаем). Возраст планеты ученые оценивают в пять миллиардов лет.

«Это самая интересная экзопланета из всех, что я видел в этом десятилетии. Мы и надеяться не могли на лучшую цель для поисков жизни за пределами Земли», — сказал ведущий автор исследования Джейсон Диттман из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, которого цитирует пресс-служба Европейской южной обсерватории.

Как отмечают ученые, параметры орбиты, небольшой размер и близость звезды и планеты означают, что астрономы смогут искать в атмосфере последней, если она есть, конкретные газы. Авторы исследования считают, что LHS 1140b могла пережить более «бурную» молодость своей звезды, не лишившись воды, как это произошло, например, с Венерой. [ ... ]

Читать полностью