Ароматы нейтрино
Интердайджест
№ 26(2018)

29.06.2018

Физики приблизились к открытию нового типа нейтрино. С подробностями - Live Science; Scientific American.
Странные нейтрино, обнаруженные на ускорителе в Национальной лаборатории Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory), Фермилабе, в штате Иллинойс, могут оказаться гипотетическими “стерильными” нейтрино. Если открытие подтвердится, то оно ознаменует появление новой фундаментальной частицы, которая может способствовать объяснению природы темной материи. Результаты новых измерений обсуждались на недавней международной конференции по нейтринной физике и астрофизике в немецком Гейдельберге (XXVIII International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics). Нейтрино были труднообъяснимы с момента своего открытия в середине ХХ века. Эти ничтожно малые частицы движутся почти что со скоростью света, ни с чем не взаимодействуя, обычное нейтрино может пройти через слой свинца толщиной в световой год и остаться неизменным. Сначала предполагалось, что нейтрино - частица невесомая, но эксперименты 90-х годов прошлого века показали, что какая-то масса у нее все-таки есть, хотя до сих пор не ясно, какая именно. Нейтрино бывают трех типов, или ароматов: электронные, мюонные и тау-нейтрино, и один аромат может превращаться, или осциллировать, в другой. Открытие нового нейтринного аромата - это шаг к границам новой физики. 
Данные, возможно, свидетельствующие о стерильных нейтрино, - это результат Mini Booster Neutrino Experiment (MiniBooNE), который уже 15 лет ведет Фермилаб. В этом эксперименте нейтрино улавливаются и различаются по вспышкам излучения, которое они вызывают, случайно сталкиваясь с атомным ядром в гигантском резервуаре, заполненном 800 тоннами чистого минерального масла. Как поясняет Scientific American, конструкция этой емкости аналогична конструкции резервуара в более раннем проекте (LSND) Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико. В 1990-х здесь наблюдали странную аномалию - большее, чем ожидалось, количество электронных нейтрино в пучке частиц, который изначально был представлен мюонными нейтрино. То же самое сейчас обнаружили в эксперименте MiniBooNE. Поскольку мюонные нейтрино не могли трансформироваться непосредственно в электронный аромат на коротком расстоянии, заданном условиями лос-аламосского эксперимента, теоретики тогда предположили, что часть частиц осциллирует в четвертый аромат - “стерильное нейтрино” - и затем уже в электронные нейтрино, производя загадочный избыток. Многие полагали, что лос-аламосские результаты случайны и вызваны какой-то ошибкой, но в эксперименте MiniBooNE наблюдалась та же картина. Новые результаты представлены на сервере препринтов arXiv.


Вернуться к статье