Прошло исследование: ученые-исследователи полностью опровергли 4-й тип нейтрино
Участники международного проекта MicroBooNE, реализуемого в Национальной ускорительной лаборатории Ферми, провели серию экспериментов, направленных на изучение гипотетического четвертого типа нейтрино — стерильного нейтрино. Результаты исследования, опубликованные в престижном научном журнале Nature, не подтвердили существование данного типа частиц, что ставит под сомнение одну из теорий, предложенную для объяснения аномалий в экспериментах MiniBooNE и LSND.
Нейтрино представляют собой элементарные частицы с чрезвычайно низким уровнем взаимодействия с веществом. На сегодняшний день наука признает существование трех типов нейтрино, которые способны к осцилляциям — процессам превращения друг в друга в ходе их движения. В рамках проекта MicroBooNE был использован детектор на жидком аргоне (LArTPC), предназначенный для детального изучения взаимодействий нейтрино, генерируемых ускорителем.
Гипотеза о существовании стерильного нейтрино предполагает, что оно обладает крайне слабой способностью к взаимодействию с материей, за исключением гравитационного взаимодействия. Если бы такие нейтрино действительно существовали, это могло бы существенно повлиять на характер осцилляций обычных нейтрино. Однако, несмотря на тщательные исследования, новые данные не выявили каких-либо аномалий, что практически исключает возможность осцилляций в стерильное нейтрино. Эксперты из Университета Канзаса отмечают, что это сужает спектр возможных объяснений ранее наблюдавшихся физических эффектов.
На следующем этапе исследований планируется проведение эксперимента DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), который будет включать использование более крупных детекторов. Нейтринный пучок будет направлен из Национальной ускорительной лаборатории Ферми в штат Южная Дакота на расстояние 1300 километров. Данный эксперимент позволит провести детальное изучение осцилляций на больших расстояниях и глубже понять фундаментальные физические процессы, связанные с нейтрино. Это, в свою очередь, может способствовать дальнейшему развитию теории элементарных частиц и расширению наших знаний о природе материи.