Dotychczasowo, do wykrywania neutrin naukowcy korzystali z detektorów o ogromnych rozmiarach. Badacze z CERN wysnuli jednak teorię, że zamontowany tam Wielki Zderzacz Hadronów wytwarza skupione wiązki neutrin, dzięki czemu ich wykrycie może być realizowane przez aparaturę o znacznie mniejszym rozmiarze. I tak też się stało.
Wstępne obserwacje opisane w artykule wykonano przy użyciu podręcznego detektora o rozmiarach sześcianu o boku 10-20cm, który zostawiono w odpowiednim miejscu na zaledwie kilka tygodni. Obserwacja dotyczy zaledwie kilku zderzeń charakterystycznych dla oddziaływań neutrin, jednak bardzej znaczący jest sposób jej dokonania.
Czytaj również: Neutrina szybsze od światła z powodu źle wpiętego kabla?
— Celem tego pilotażowego badania było zademonstrowanie skuteczności obranej metody poszukiwań neutrin w warunkach panujących w LHC. Jesteśmy podekscytowani widząc, że tak małe urządzenie, które stanowi zaledwie ok. 1% całkowitego rozmiaru planowanego detektora, umożliwiło obserwację pierwszych kandydatów na zdarzenia neutrinowe w historii zderzacza cząstek. – mówi dr Jamie Boyd, jeden z naukowców prowadzących eksperyment.
W opublikowanej wcześniej w tym roku pracy na łamach Journal of High Energy Physics, napisanej wspólnie przez doktoranta NCBJ mgr Krzysztofa Jodłowskiego oraz dr Trojanowskiego, zauważono również, że połączenie dużej energii neutrin produkowanych w LHC oraz możliwości detektora FASER do obserwacji szczegółów ich zderzeń, otwiera nową perspektywę badań na temat niestandardowego oddziaływania neutrin.
— Cieszymy się, że po naszej pracy już kilkanaście innych zespołów podjęło tę tematykę. Poszukiwania tzw. nowej fizyki w oddziaływaniach neutrin stały się jednym z istotnych celów tego nowego programu badawczego – mówi dr Trojanowski.
Główny etap badań z wykorzystaniem detektora FASER ma wystartować w przyszłym roku, razem z nową turą badań przy użyciu Wielkiego Zderzacza Hadronów. Przez następne kilka lat naukowcy liczą na to, że uda im się zaobserwować tysiące zdarzeń neutrinowych i na podstawie tej obserwacji lepiej zrozumieć na przykład mechanizmy odpowiedzialne za siły spajające jądra atomowe. Wysiłki te wpiszą się również w bardzo szeroką tematykę badań nad neutrinami, które prowadzone są w wielu ośrodkach na świecie, m.in. w Warszawskiej Grupie Neutrinowej działającej przy NCBJ oraz na Uniwersytecie Warszawskim.
