Понимание структуры Вселенной, ее устройства и природы — это то, к чему стремятся ученые-физики Иркутского государственного университета, занимаясь исследованиями в области элементарных частиц. Этой теме посвятила свою научную деятельность и аспирантка физического факультета Анна Морозова, а ИГУ поддержал ее интерес грантом. Напомним, в июле 2020 года в университете подведены итоги конкурса, в рамках которого 35 молодых ученых и аспирантов получили финансовую поддержку по 50 000 рублей.

Анна — ученый в третьем поколении, и любовь к физике у нее — это наследственное. Поэтому, когда пришло время поступать в университет, она без колебаний выбрала физический факультет ИГУ. Затем магистратура, а позже Анна продолжила свои исследования в аспирантуре. Областью ее интересов ожидаемо стала физика элементарных частиц.

— Это направление пользуется большим интересом у исследователей. Думаю, что такой ажиотаж связан, прежде всего, с экспериментами на Большом адронном коллайдере, а именно с открытием бозона Хиггса, и также с необычными физическими свойствами нейтрино, — говорит Анна.

Именно с нейтрино связана ее научно-исследовательская работа, поддержанная грантом ИГУ: «Статистический анализ сравнения расчетных спектров атмосферных нейтрино высоких энергий с экспериментальными данными». Молодой ученый отмечает, что атмосферные нейтрино генерируются при взаимодействии космических лучей с земной атмосферой, в результате которого происходит распад других частиц — мезонов и барионов (элементарные частицы):

— Поток атмосферных нейтрино является фоном при регистрации астрофизических нейтрино, которые образовались в астрономических объектах (это могут быть ядра галактик или взрывы сверхновых). Так вот, нам важна в первую очередь регистрация астрофизических нейтрино — они являются своеобразными указателями на астрономические объекты, так как практически не изменяют своего направления. Но для того, чтобы их выделять, нужно знать фон, которым являются атмосферные нейтрино.

Решением этой проблемы и занимается Анна Морозова. По ее словам, существующие модели спектров космических лучей и адрон-ядерных взаимодействий требуют подробного статистического анализа и уточнения. В ее проекте, поддержанном грантом ИГУ, статистический анализ сравнения расчета с данными измерений спектра атмосферных нейтрино будет выполнен с использованием, так называемого, метода максимального правдоподобия.

— Расчет спектров атмосферных нейтрино выполнен для набора высокоэнергетических моделей адрон-ядерных взаимодействий, которые широко используются при моделировании широких атмосферных ливней (каскад частиц) от космических лучей. Статистический анализ позволит понять, различимы ли предсказания моделей в спектрах атмосферных нейтрино высоких энергий, измеренных в эксперименте. Прежде такой анализ не проводился, — отмечает Анна Морозова.

Работа аспирантки носит сугубо теоретический характер, однако, как отмечают ученые, полученные результаты могут найти применение на практике. В частности, исследования могут помочь решить задачу моделирования и восстановления событий Байкальского глубоководного нейтринного телескопа Baikal-GVD.