Во џунглата на елементарни честички лов на стерилни неутрини Евениментул Зилеи
Автор: Cătălina Oana Curceanu/Датум на објавување: 16-08-2020 10:08
Во потрагата по стерилни неутрини, оние што би дејствувале само со гравитација со материјата, а со тоа и со другите неутрини, беше постигнат нов успех: експериментите со МИНОС + и заливот Даја ги поставија досега најстрогите ограничувања за постоењето на овој вид на неутрини.
Нетрините се основни честички кои се дел од Стандардниот модел на физика на честички; тие немаат електричен полнеж, комуницираат слабо со материјата и се наоѓаат во три различни форми: електронски, муонички и таунични неутрини. Неутрините можат да патуваат низ огромни количини на материја, целата планета
на пример, без интеракција со материјата. Поради оваа причина, нивната студија бара огромни детектори кои содржат што повеќе материја.
Сега е познато дека неутрините имаат маса, ова е многу мало и досега не било можно да се измери.
Неутрините се подложени на исклучително интересен квантен процес: таканаречена осцилација - односно тие се трансформираат од еден вид на неутрини во друг вид како што се шират; на тој начин, неутрино што оди на пат, муонските неутрини можат да стигнат до детектор кој електронски или тауничен неутрино.
Мерењето на оваа осцилација дава исклучително важни информации за неутрините. Минатите експерименти, како што се LSND во Националната лабораторија во Лос Аламос и MiniBooNE на Фермилаб, заклучија дека има нешто бизарно во врска со осцилацијата на неутрино: вишок на електронски неутрини што би биле
роден со осцилација на муонични неутрини.
За да го објаснат овој вишок, но и од други причини, истражувачите предложиле постоење на таканаречени стерилни неутрини; тие комуницираат едни со други
честички само со гравитациона интеракција и познати неутрини може да се претворат во стерилни неутрини и обратно, објаснувајќи ги набудуваните аномалии.
Два нови експерименти извршија прецизни мерења на осцилациите на неутрините; станува збор за MINOS + и заливот Даја. MINOS + го мери исчезнувањето на муоничните неутрини произведени во Фермилаб откако тие пропагираат 735 км под земја со помош на детектор на честички во
Минесота.
Заливот Даја користи 8 детектори во Кина за мерење на исчезнувањето на електронските неутрини што ги емитираат шест нуклеарни реактори.
Двата експерименти ги здружија силите да бараат стерилни неутрини, но не најдоа ништо. Резултатите неодамна беа објавени во една статија во списанието „Physical Review Letters“.
Дури и да не пронајдоа траги на стерилни неутрини, двете соработки успеаја да стават нови граници на можното постоење на оваа мистериозна честичка. Затоа, се чини дека аномалиите забележани од LSND
и MiniBooNE не се должат на стерилни неутрини; може да бидат експериментални грешки или нови појави што сè уште не сме ги откриле.
Новите ограничувања на стерилните неутрини се важни од повеќе гледишта. Овој вид честички, доколку постои, би можел да биде дел од категоријата темна материја што се чини дека доминира во универзумот и одредува како се формираат и како се развиваат галаксиите. Темната материја би
може да се состои од низа честички, како што е нормалната материја, вклучително и стерилните неутрини кои, во зависност од масата, може да придонесат повеќе или помалку за „тежината“ на темната материја во универзумот.
Врз основа на новите ограничувања наметнати на постоењето на стерилни неутрини, двата експерименти, но и други, ќе продолжат со ловот во оваа џунгла на елементарни честички каде што сè уште би можеле да се кријат стерилните неутрини.
Студијата за неутрини е исклучително интересна и важна: меѓу честичките кои се дел од Стандардниот модел се можеби најинтересните и може да не наведат да дешифрираме многу мистерии, вклучително и оние поврзани со темниот универзум.
Напис напишан од Cătălina Oana Curceanu, прв истражувач во областа на физиката на основните честички и нуклеарната физика, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Рим, Италија) и соработник на Scientia.ro
Наши препораки
Нику Чеашеску наполни 16 години на 1 септември 1967 година, а до крајот на месецот, Николае Пенеш,