30 ноември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Осемгодишното търсене на магнитен монопол се увенча с неуспех

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 08 февруари 2022 в 00:01 67480
Прост експеримент за визуализиране на магнитно поле. Кредит: Flickr (CC BY 2.0)

Не са открити магнитни монополи при анализ на данни от неутринната обсерватория IceCube, но методът за анализ все пак може да помогне за напредък в търсенето на тези неуловими частици.

Изследването на действието на полярността на магнита е сред първите опити по физика в класната стая за много деца. Докато диполните магнити - тези с два полюса - се срещат често на Земята и се използват във всичко - от играчки до ускорители на частици, теоретично се предвижда съществуването на други видове магнитни системи. Например Вселената би трябвало да е изпълнена с магнитни „монополи“, хипотетични частици само с един полюс. Предполага се, че тези частици са били произведени по време на Големия взрив, но тази прогноза предстои да бъде експериментално потвърдена.

Що е то гравитомагнитен монопол?

Монополът е формулиран в рамките на Общата теория на относителността и се нарича още параметър NUT (от инициалите на формулиралите го учени Езра Нюман, Луис Тамбурино и Теодор Унти).

Във физиката магнитният монопол е хипотетична елементарна частица, която съдържа един магнитен полюс (монопол) - само северен или южен полюс, а не и двата. Не можете да направите това с магнит - той има северен и южен полюс и ако го разделите на две, получавате два магнита, всеки със северен и южен полюс.

Електрическият заряд се среща отделно в природата, електроните имат отрицателен заряд, протоните положителен заряд - и монополите също трябва да имат нещо подобно.

Съществуването им е предсказано от различни космологични и физични теории, но опитите за намирането им засега се оказват неуспешни.

Сега колаборацията от учени, управляващи експеримента IceCube търси тези неуловими частици в данни, събрани в продължение на осем години от неутринната обсерватория IceCube (IceCube Neutrino Observatory) в Антарктида. Засега изследователите остават с празни ръце, но анализът им може да помогне за по-фина настройка на бъдещи търсения на магнитен монопол.

Електростатични и магнитостатични полета, дължащи се на електрически заряди и магнитни монополи. Кредит: Wikimedia Commons

Сензорите на брой 5000 на IceCube са проектирани да откриват признаци на неутрино (вж "Забравете за "стерилното неутрино", кандидатът за тъмна материя" ), но те също така трябва да могат да забелязват сигнали от магнитни монополи. Тази способност възниква, защото когато монополите преминават през лед, се очаква от тях да излъчват форма на радиация, известна като лъчение на Черенков, което се създава, когато частиците неутрино взаимодействат със същия лед и което може да бъде открито от сензорите на IceCube.

IceCube представлява леден блок с обем повече от кубически километър под станция Амундсен-Скот. Във вътрешността на този блок са прекарани 86 гирлянди с високочувствителни фотодетектори, регистриращи сините проблясъци на излъчването на Черенков. Те са разположени на дълбочина от един и половина до два и половина километра. Кредит: IceCube Collaboration

За да търси монополни сигнали, екипът разработва модел за машинно обучение, което да търси много ярките и много прави черенковски радиационни емисии, очаквани от монополи, пътуващи със скорост, близка до скоростта на светлината.

В крайна сметка екипът не открива магнитни монополи в рамките на 2886 дни в данните на IceCube. Те обаче поставят нова, по-строга горна граница на възможния поток от магнитни монополи.

Справка: R. Abbasi et al., “Search for relativistic magnetic monopoles with eight years of IceCube data,” Phys. Rev. Lett. 128, 051101 (2022).

Източник: Strike Out for Eight-Year Magnetic Monopole Search
Physics


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.