A kutatók szerint nem létezik a steril neutrínó

A steril neutrínó nevű feltételezett részecsketípus nem létezik – jelentették ki a kutatók „99 százalékos bizonyossággal”, miután a Déli-sarkvidéken működő jeges részecskeelemzővel kétévnyi mennyiségnek megfelelő adatot elemeztek. „Az, hogy nem sikerült kimutatni a keresett részecskét, azt jelenti, hogy a fizikusok továbbra is sötétben tapogatóznak a kis tömegű neutrínó eredetét illetően, valamint abban a kérdésben, miért van egyáltalán tömege” – mondta Francis Hazen, az Antarktiszon működő IceCube (Jégkocka) neutrínóobszervatóriumÜvegkatedrális a föld alatt - a Super-Kamiokande neutrínóobszervatórium. vezető kutatója.

A tudósok az obszervatórium segítségével kutatják a világűrből érkező neutrínókat. A detektorRekordot állított fel a sötét anyagot kutató új detektor. több mint egy mérföld mélységben van az antarktiszi jégben, fő alkotóeleme az 1 köbkilométeres jégkocka, amelybe forróvizes fúrással egyenletes rácsszerkezet mentén építettek be fénydetektorokat.

ice-cube-2Fotó: Emanuel Jacobi / National Science Foundation

A neutrínó (semlegeske) a könnyű elemi részecskék egyik fajtája. A részecskék világában nem jelentős gravitáció kivételével csak gyenge kölcsönhatásban vesz részt, erős kölcsönhatásban nem kimutatható. Elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy a neutrínó rendkívül közömbös az anyaggal szemben: egy fényévFelfedezték az Univerzum legnagyobb képződményét. vastagságú ólomfalon a neutrínóknak mintegy fele haladna át úgy, hogy akár egyetlen atommal ütközne. Neutrínók többféle forrásból is származhatnak, a tudósok a távoli világegyetemből érkezők mellett megkülönböztetnek mesterséges (atomerőművekben keletkező), földi, légköri és napneutrínókat (szoláris neutrínókat).

A 2010 decemberében átadott antarktiszi obszervatórium feladata az, hogy megfigyelje a felrobbanó csillagok (szupernóvák) által kibocsátott és csaknem a fény sebességével száguldó neutrínókat. Mivel csak a neutrínók képesek akadálytalanul áthaladni a FöldHavonta fürdik a Hold a Földről érkező oxigénionok záporában. ön, a bolygó szűrőként szolgál, ami minden más, az északi féltekén át érkező részecskét kiszűr.

szupernovaAz NGC 4526 spirálgalaxisban fellángolt SN 1994D Ia típusú szupernóva (Forrás: High-Z Supernova Search Team, HST, NASA)

Az 1 köbkilométeres Jégkocka több mint ötezer szenzora az Antartkisz jegét felhasználva detektálja a részecskét. A Jégkocka által vizsgált területen trilliónyi neutrínó halad át, és amikor egyikük ütközik egy oxigénatommal a jégben, kék fény keletkezik. A tudósok a fényvillanás alapján számítják ki, hogy milyen iránya és energiája volt a neutrínónak, amikor a detektorba lépett. A részecskefizika standard modellje szerint a neutrínók három alakban fordulnak elő. Ezek az elektronneutrínók, a müonneutrínók és a tauneutrínók, létezésüket már kísérletekkel is igazolták. Az eddigi feltevések szerint azonban létezhet egy negyedik típusú, „steril” neutrínó is, amely nem vesz részt a standard modellben leírt gyenge kölcsönhatásban.

ice-cubeForrás: C. Pobes/National Science Foundation

A Physical Review Letters című amerikai lapban hétfőn bemutatott új tanulmány két független elemzésre épül, amelyek az antarktiszi detektor mintegy százezer neutrínóeseményből származó egyévnyi adatát elemzik. Az elemzést az atmoszférikus neutrínókkal végezték: ezek akkor keletkeznek, amikor a kozmikus sugarak részeikre esnek szét a Föld felső légkörMeglepte a tudósokat a Jupiter légköre. ében. A kutatók a 320 gigaelektronvolt (GeV) és a 20 tetraelektronvolt (TeV) közötti energiájú ütközésekre fókuszáltak, Halzen szerint ebben a terjedelemben egyértelműen észlelhetőek lennének a steril neutrínók. A keresett részecskének azonban semmi nyomát nem találták, így 99 százalékban biztosak abban, hogy nem létezik.

A világegyetemFelfedezték az Univerzum legnagyobb képződményét. messzi részeiből érkező neutrínók a legnagyobb energiájú és legtávolabbi jelenségekről – például szupernóvákról, fekete lyukakról, pulzárokról és aktív galaxismagokról – hordoznak üzenetet. A nehezen észlelhető részecske alapvető annak megértésében, hogy miként működik az univerzumFelfedezték az Univerzum legnagyobb képződményét. a legkisebb skálán nézve, és kulcsfontosságú olyan rejtélyek megoldásában, mint a nagy energiájú kozmikus sugárzás eredete vagy a sötét anyagRekordot állított fel a sötét anyagot kutató új detektor. és a sötét energia természete.

MTI


Ha érdekesnek találod a cikket,
oszd meg ismerőseiddel is!


Ha érdekesnek találod a cikket,
oszd meg ismerőseiddel is!