IceCube зарегистрировал семь астрофизических тау-нейтрино
Их отсутствие исключено на уровне пяти стандартных отклонений
Загрузка галереи
Физики из коллаборации IceCube обнаружили семь кандидатов в астрофизические тау-нейтрино с энергией от 20 тераэлектронвольт до петаэлектронвольта. Они использовали сверточную нейросеть и исключили вероятность отсутствия таких нейтрино на уровне пяти стандартных отклонений. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters.
Эта новость появилась на N + 1 при поддержке ежегодной Национальной премии в области будущих технологий «Вызов». В 2023 году ее присудили за ионный квантовый процессор, магниты из высокотемпературного сверхпроводника, вычислительные устройства на основе поляритонов и оптический транзистор, а также открытия, позволившие создать новые подходы для лечения заболеваний мозга
Нейтрино крайне слабо взаимодействуют с веществом и могут пролетать гигантские расстояния, ни с чем не провзаимодействовав. Поэтому астрофизические нейтрино высоких энергий — крайне интересный объект для изучения, ведь они могут нести информацию о процессах, происходящих за сотни световых лет от нас. Чтобы увеличить вероятность регистрации этих частиц, физикам приходится строить детекторы колоссального размера. В частности, детектор IceCube использует многометровую толщу антарктического льда, чтобы ловить нейтрино. С помощью этого детектора ученым уже удалось зарегистрировать галактические нейтрино высоких энергий, а также показать, что на нейтрино не подействовала квантовая гравитация.
Физики из коллаборации IceCube показали, что среди данных, набранных почти за десять лет работы детектора, присутствуют события-кандидаты на взаимодействия астрофизических тау-нейтрино с веществом детектора. Для этого ученые анализировали область высоких энергий нейтрино, где вклад от атмосферных тау-нейтрино сильно подавлен и фон от них ожидался на уровне 0,5 события. Чтобы отобрать эти события, физики использовали сверточную нейросеть, натренированную на данных компьютерного моделирования.
Загрузка галереи
В результате физики отобрали семь событий-кандидатов в диапазоне энергий от 20 тераэлектровольт до одного петаэлектронвольта. Это позволило ученым исключить гипотезу об отсутствии таких нейтрино на уровне пяти стандартных отклонений.
Ученые отмечают, что поток и энергетический спектр этих событий согласуется с теоретическим предсказанием на основе предыдущих измерений и представлениях о нейтринных осцилляциях.
Не в первый раз физикам помогают новые методы обработки и анализа данных на основе нейронных сетей. Недавно мы писали, как глубокое обучение привлекли для решения проблемы аномального магнитного момента мюона.
При этом физики могли манипулировать каждым объектом отдельно
Группа физиков из Израиля и США продемонстрировала левитацию 25 микросфер из оксида кремния с помощью одного лазерного луча и акустооптического модулятора. В итоге ученые не только подвесили частицы в вакуумной камере, но и добились управления каждым объектом массива в отдельности, построив несколько геометрических фигур. Результаты опубликованы в Physical Review A.