Материалы портала «Научная Россия»

Европейские физики зафиксировали третье превращение нейтрино

Европейские физики зафиксировали третье превращение нейтрино
Физики на итальянском детекторе OPERA вновь увидели, как мюонное нейтрино переходит в тау-нейтрино, что позволяет объяснить исчезновение антиматерии во Вселенной

Физики, работающие в нейтринном проекте OPERA, зафиксировали крайне редкое событие – превращение мюонного нейтрино в тау-нейтрино, что позволяет объяснить исчезновение антиматерии во Вселенной, сообщила РИА Новости участница эксперимента Наталья Полухина, заведующая лабораторией элементарных частиц Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН).

Детектор OPERA массой 4 тысячи тонн, установленный в подземной итальянской лаборатории Гран-Сассо в Альпах, начал работу в 2008 году. Он фиксирует поток нейтрино, идущий к нему сквозь 730-километровую толщу горных пород от ускорителя SPS в ЦЕРНе. Цель детектора: обнаружить осцилляции нейтрино, то есть способность частиц менять «аромат». Всего есть три «аромата» нейтрино: электронные (рождаются в ядерных реакторах), мюонные (при распаде пи-мезонов) и тау-нейтрино (возникают при столкновении частиц в ускорителях).

Полухина отметила, что эксперимент OPERA, в котором участвуют 140 учёных из 11 стран, стал первым опытом, который действительно позволил обнаружить эти превращения: прежние были экспериментами на «выбывание».

«Предполагалось, что существует определённое количество нейтрино одного типа, например, электронных нейтрино, которые идут от Солнца, и если на Земле их регистрировали меньше, то говорили, ага – вот они осциллировали», – сказала она.

От ЦЕРНа в Гран-Сассо идёт поток мюонных нейтрино, и если детектор замечает появление в их потоке тау-нейтрино, это означает, что превращение действительно произошло. До сих пор физики зафиксировали 17 тысяч нейтринных событий и только два случая превращения мюонных в тау-нейтрино – в 2010 и 2012 годах.

Исследование нейтрино способно дать ответ на множество вопросов в самых разных областях науки – от выводов о массе этих частиц, в частности, зависят оценки массы Вселенной, а значит, представления о её дальнейшей судьбе: будет ли она расширяться бесконечно, или вслед за расширением наступит сжатие. Кроме того, наличие массы у нейтрино может объяснить тот факт, что Вселенная состоит из материи, а антиматерии в ней практически нет, хотя в момент Большого взрыва должны были возникнуть равные количества и материи и антиматерии.

«Когда было первое событие, OPERA была очень осторожна, говорили, что это «событие-кандидат». И если бы мы не нашли то, что обещали, а мы обещали от 5 до 7 событий на статистике 25 тысяч событий мюонных нейтрино, то тогда говорить об осцилляциях было бы сложно. Если бы не увидели осцилляций нейтрино, это повлекло бы коренной пересмотр физической теории», – сказала Полухина.

По словам исследователя, не исключено, что участники эксперимента в ходе анализа данных, накопленных детектором, смогут найти ещё случаи превращения нейтрино помимо этих трёх.

На данный момент «карьера» детектора OPERA завершается – 3 декабря 2012 года был выключен нейтринный пучок с ускорителя SPS, который входит в систему ускорителей Большого адронного коллайдера и вместе с ним был остановлен для модернизации до 2015 года.

opera космология международное сотрудничество нейтрино физика элементарных частиц

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий