Про стерильные нейтрино

02.06.2019 01:07

D3.ru

https://www.youtube.com/watch?v=IwrK-ICPdXs&feature=youtu.be

Видео в посте представляет собой запись программы А.Гордона от 2003 года, посвящённой нейтрино.

МОСКВА, 1 июн — РИА Новости.

Коллектив российских ученых получил новые доказательства в пользу существования стерильных нейтрино, которые, возможно, являются частицами темной материи – загадочной субстанции, которой наполнена Вселенная, сообщила пресс–служба Национального исследовательского центра "Курчатовский институт". Считается, что подтверждение наличия в природе стерильных нейтрино произведет революцию в физике элементарных частиц.

Нейтрино (уменьшительное от "нейтрон") – легчайшая элементарная нейтральная частица из класса лептонов. Известны три вида этих частиц — электронное, мюонное и тау–нейтрино. Они обладают гигантской проникающей способностью: могут пролететь через вещество расстояние в сотни световых лет, ни разу не вступив с ним во взаимодействие. Нейтрино одного вида могут превращаться в нейтрино другого вида, это явление называется нейтринными осцилляциями.

Физики не исключают, что есть четвертый тип этой частицы – стерильное нейтрино, которое вообще не взаимодействует с веществом. Сейчас появились некоторые косвенные указания на существование таких нейтрино, которые могут оказаться частицами темной материи. Судить об их существовании можно лишь по факту исчезновения и появления обычных нейтрино в процессе осцилляций.

В настоящее время считается, что на долю обычной материи приходится около 5% массы Вселенной, на темную материю, которую пока удалось обнаружить лишь по косвенным признакам — более 25%. Остальная масса Вселенной, как полагают ученые, приходится на темную энергию.

Эксперимент и результаты

Для экспериментов по исчезновению обычных нейтрино в качестве их источников лучше всего использовать ядерные реакторы. Наиболее подходящим для выполнения в России эксперимента "Нейтрино–4" по поиску нейтринных осцилляций на коротких расстояниях оказался исследовательский реактор СМ–3, действующий на предприятии госкорпорации "Росатом" "Научно–исследовательский институт атомных реакторов" (НИИАР, Димитровград, Ульяновская область).

Коллаборацию "Нейтрино–4" возглавляют специалисты входящего в Курчатовский институт Петербургского института ядерной физики имени Константинова (ПИЯФ, Гатчина). В ней также участвуют ученые Курчатовского института из Москвы, а также сотрудники НИИАР и Димитровградского филиала Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ".
Поиск стерильных нейтрино с работающим реактором проводился в течение 480 дней, а с остановленным — в течение 278 дней для измерения фона. За два года работы детектора ученым удалось накопить статистические данные по осцилляциям нейтрино. Результаты работы опубликованы в престижном научном журнале JETP Letters.

"Статистическая значимость полученного результата равна примерно 3 сигма (сигмой в статистическом анализе обозначают стандартное отклонение). В физике принято дожидаться отклонений более 5 сигма, прежде чем уверенно заявлять об открытии. И хотя вопрос существования стерильных нейтрино пока остается открытым, наблюдаемые в эксперименте отклонения уже труднее назвать случайными, как это можно было сделать для первых исследований со значимостью в 1 сигма", — объяснил РИА Новости главный автор исследования, заведующий отделом нейтронной физики ПИЯФ, член–корреспондент Российской академии наук Анатолий Серебров.

Ученые планируют повысить точность эксперимента "Нейтрино–4". Для этого они собираются создать новую нейтринную лабораторию на реакторе СМ–3 с усовершенствованной детекторной системой. В ходе следующего эксперимента специалисты намерены получить больше статистических данных.

"Поиском стерильных нейтрино занимаются семь коллабораций по всему миру. Новый этап исследований мы планируем провести совместно с коллегами из Объединенного института ядерных исследований и коллаборации NEOS (Южная Корея)", — сообщил Серебров.

По мнению ученых, подтверждение результатов эксперимента "Нейтрино–4" произведет революцию в физике элементарных частиц, что потребует расширения Стандартной модели и введения нового типа нейтрино, которые претендуют на роль частиц темной материи.