У ЦЕРНі вперше відтворили космічну зливу частинок у колайдері

·178 слівредакція
У ЦЕРНі вперше відтворили космічну зливу частинок у колайдері

Науковці ЦЕРНу змоделювали в лабораторії зародження космічних злив — каскадів частинок, які виникають, коли космічні промені врізаються в атмосферу Землі.

Дослідники зіштовхнули протони з ядрами кисню на Великому адронному колайдері. Пучок протонів у цьому експерименті відігравав роль космічного променя, а іони кисню, розігнані майже до швидкості світла, імітували земну атмосферу.

Космічні промені — це надшвидкі атомні ядра, здебільшого водню, які летять із глибин Всесвіту. На межі атмосфери вони врізаються в повітря й розпадаються на лавину вторинних частинок. Відкриті понад століття тому, ці процеси досі вивчали переважно за допомогою наземних телескопів, як-от Telescope Array у пустелі штату Юта. Однак комп’ютерні моделі давали надто суперечливі прогнози щодо того, як саме зароджуються такі каскади.

Щоб отримати точніші дані, вчені перенесли атмосферне зіткнення всередину колайдера. Зіткнення фіксував детектор ATLAS розміром із футбольне поле. Його високошвидкісні кремнієві сенсори роблять понад 200 мільйонів кадрів на добу. Така швидкість дала змогу виміряти кількість і енергію частинок із точністю, що вдесятеро перевищила прогнози комп’ютерних симуляцій.

Що це змінює для науки. Отримані результати допоможуть астрофізикам точніше визначати співвідношення водню та важчих атомів у первинних космічних променях. Це важливо для розуміння того, звідки приходять ці частинки та як поводяться в атмосфері.

Що робити батькам і студентам. Якщо ви цікавитеся фізикою чи астрофізикою, варто звернути увагу на цей експеримент як приклад того, як фундаментальні дослідження з космосу перевіряють у лабораторії. Для студентів фізичних і астрономічних спеціальностей це нагода стежити за публікаціями колаборації ATLAS. Для школярів, які готують проєкти чи обирають майбутній фах, — привід подивитися, як працюють сучасні детектори частинок і чому точність вимірювань вирішує в науці.

Підсумок. У ЦЕРНі вперше відтворили зародження космічної зливи в контрольованих умовах. Експеримент дав дані, які значно перевершують точність попередніх комп’ютерних моделей, і має допомогти астрофізикам краще зрозуміти склад первинних космічних променів.

Читайте також