Эксперимент MicroBooNE не обнаружил стерильное нейтрино

Международный проект MicroBooNE в Национальной ускорительной лаборатории Ферми не зафиксировал признаки существования гипотетического четвёртого типа нейтрино — стерильного нейтрино. Результаты, опубликованные в журнале Nature, опровергают одну из ключевых теорий, ранее объяснявших аномалии в экспериментах MiniBooNE и LSND.

Нейтрино — крайне загадочные элементарные частицы, которые почти не взаимодействуют с материей: через тело человека каждую секунду проходят триллионы таких частиц. Известны три типа нейтрино, способные осциллировать, то есть превращаться друг в друга при движении. MicroBooNE использовал детектор на жидком аргоне (LArTPC) для изучения взаимодействий нейтрино в пучках, поступающих от ускорителя. Высокое разрешение устройства позволяет фиксировать детальные «фотографии» событий. Теоретически стерильное нейтрино, взаимодействующее только гравитационно, могло бы изменить наблюдаемую картину осцилляций.

Новые данные не подтвердили наличие аномалий и практически исключили сценарий с осцилляциями в стерильное нейтрино. По словам соавтора исследования Марии Бриджиды Брунетти из Университета Канзаса, это сужает круг возможных объяснений. Работа MicroBooNE является частью широкой программы по изучению нейтрино. Следующим этапом станет эксперимент DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) с более крупными детекторами. Пучок нейтрино из Фермилаба направят на детектор в Южной Дакоте, расположенный в 1300 км, что позволит детально изучить осцилляции на больших расстояниях и, возможно, открыть новые явления в физике.

Читайте также: