RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


W-бозон с продольной поляризацией

В эксперименте на Большом адронном коллайдере подтверждено предсказание Стандартной модели элементарных частиц о возможности рождения W-бозонов с продольной поляризацией [1]. Продольную поляризацию со спином вдоль импульса W-бозоны могут иметь благодаря отличной от нуля массе, возникающей по механизму Хиггса. Частицы рождались при столкновении протонов с энергией в системе центра масс 13 ТэВ, и с помощью детектора ATLAS исследовались события с двумя лептонами одного знака заряда и двумя струями в конечном состоянии. Впервые были обнаружены пары W±-бозонов с одинаковым знаком, один из которых имел продольную поляризацию. Достоверность регистрации таких событий составляет 3,3 σ, а сечение процесса 0,88±0,30 фбн согласуется с расчётами в рамках Стандартной модели. Наблюдение данного процесса открывает новые возможности для поиска эффектов за пределами Стандартной модели. Также в описываемом эксперименте получено наиболее сильное ограничение на вероятность рождения сразу двух W-бозонов одного знака с продольной поляризацией. [1] Aad G et al. Phys. Rev. Lett. 135 111802 (2025)

Исследование островков инверсии атомных ядер

В таблице нуклидов имеются области – «островки инверсии», где форма ядра в основном и в возбуждённом состоянии сильно различается. В экспериментах обнаружены четыре таких островка вблизи нуклидов с заполненными нейтронными оболочками. На установке CERN-ISOLDE в ЦЕРНе методом лазерной спектроскопии впервые измерен спин в основном состоянии и магнитный дипольный момент ядер 61Cr, имеющих N=37 нейтронов [2]. Ранее считалось, что спин-чётность ядер 61Cr в основном состоянии равна Iπ=5/2, однако измерение показало, что на самом деле Iπ=1/2. Такое уточнение позволило исправить схему уровней 61Cr и определить границу островка инверсии вблизи N=40. Результаты измерений интерпретировались в рамках новых теоретических моделей LSSM и DNO-SM. Основное состояние ядер 61Cr, согласно этим расчётам, имеет трехосную форму, и в нём преобладает конфигурация нейтронов 2p-2h, связанная с неспаренным нейтроном, а изменение формы ядра объясняется перестройкой волновой функции при квантовом фазовом переходе. [2] Lalanne L et al. Phys. Rev. C 112 L031301 (2025)

Нейтринный лазер

В 1954 г. Р. Дикке предсказал возможность сверхизлучения – коллективного спонтанного излучения ансамбля атомов [3, 4, 5], и для фотонов данный эффект уже был реализован в экспериментах. B.J.P. Jones (Техасский университет в Арлингтоне, США) и J.A. Formaggio (Массачусетский технологический институт, США) в своей теоретической работе [6] показали принципиальную возможность использовать сверхизлучение для создания мощного направленного пучка нейтрино. Хотя в случае нейтрино отсутствует лазерный эффект вынужденного излучения, когерентные свойства пучка позволяют назвать обсуждаемое устройство «нейтринным лазером». Сверхизлучение нейтрино должно иметь место при коллективных спонтанных бета-распадах с электронным захватом в бозе – эйнштейновском конденсате радиоактивных атомов. Атомы в конденсате имеют общую волновую функцию, поэтому при распадах складываются квантовые амплитуды вероятности и распады ускоряются пропорционально квадрату числа частиц. Согласно расчётам, конденсат из ≈ 106 атомов 83Rb уже достаточен для создания нейтринного лазера, причём время полураспада 83Rb уменьшится с 86,2 дней до 2,5 минут. Нейтринные лазеры, если они будут созданы, могут найти применение в фундаментальных исследованиях и для нейтринной коммуникации. Кроме того, обратный эффект нейтринного захвата в конденсате Бозе – Эйнштейна может быть использован для регистрации реликтовых (космологических) нейтрино. [3] Андреев А В, Емельянов В И, Ильинский Ю А УФН 131 653 (1980); Andreev A V, Emel’yanov V I, Il’inskii Yu A Sov. Phys. Usp. 23 493 (1980) [4] Меньшиков Л И УФН 169 113 (1999); Men’shikov L I Phys. Usp. 42 107 (1999) [5] Васильев П П УФН 195 557 (2025); Vasil’ev P P Phys. Usp. 68 525 (2025) [6] Jones B J P, Formaggio J A Phys. Rev. Lett. 135 111801 (2025)

Проверка закона площадей для чёрных дыр (ЧД)

Двумя гравитационно-волновыми детекторами LIGO 14 января 2025 г. был зарегистрирован всплеск гравитационных волн GW250114 с рекордным отношением сигнал-шум, равным 80, что позволило выйти на уровень спектроскопии ЧД – исследовать различные моды колебаний горизонта [7]. В данном событии слились две ЧД с массами 33,6+1,2−0,8M☉ и 32,2+0,8−1,3M☉ и малыми спинами. Наблюдалось излучение гравитационных волн при сближении ЧД, излучение во время слияния, а также излучение при колебаниях ЧД, образовавшейся в результате слияния (фаза ringdown). При анализе исключались несколько наиболее сильных колебаний при слиянии, так что для оставшегося интервала времени была применима линейная теория возмущений. У итоговой ЧД наблюдалась основная мода колебаний и её первый обертон. Частоты и времена затухания указывают на образование вращающейся ЧД, описываемой возмущённым решением Керра. Также удалось с более высокой точностью, чем ранее, (на уровне достоверности 4,4 σ) проверить предсказание С. Хокинга о неуменьшении площади горизонта при слиянии ЧД. [7] Abac A G et al., Phys. Rev. Lett. 135 111403 (2025)

Необычные космологические объекты

Недавние наблюдения космического телескопа им. Дж. Уэбба выявили в первый миллиард лет жизни Вселенной (z ≥ 6) новый класс компактных (радиусом ≈ 150 пк) ярких галактик с красным оттенком. Такие объекты были названы «маленькими красными точками» (МКТ) (англ. little red dots). Излучения МКТ генерируется либо звёздами, либо активными ядрами галактик. В последнем случае центральные сверхмассивные чёрные дыры (СМЧД) должны иметь на 2-3 порядка большие массы, чем следует из известных соотношений в современной Вселенной. Пока не ясно, какова природа МКТ, как они образовались и во что трансформировались позже. В новых наблюдениях телескопа им. Дж. Уэбба обнаружена МКТ на рекордно большом z = 9,288 [8]. Эта галактика имеет широкую бальмеровскую линию излучения, звездную массу ≤ 109M☉, а масса СМЧД составляет > 5% от масс звезд. Наблюдения другой МКТ выявили большое количество горячей пыли [9]. Объект, похожий на МКТ, был обнаружен также при z = 3,55 [10]. Он может быть не звёздной галактикой, а СМЧД, погруженной в плотное газовое облако и аккрецирующей в сверхэддингтоновском режиме. В работе [11] высказана гипотеза о том, что МКТ представляют собой редкие галактики с малым угловым моментом L. Малый L одновременно объясняет компактность МКТ (высокую концентрацию звёзд) и их наблюдаемое количество. [8] Taylor A J et al. The Astrophysical Journal Letters 989 L7 (2025) [9] Delvecchio I et al., arXiv:2509.07100 [astro-ph.GA] [10] de Graaff A et al. Astron. & Astrophys. 701 A168 (2025) [11] Pacucci F, Loeb A Astrophys. J. Lett. 989 L19 (2025)

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение