В конце концов, никаких стерильных нейтрино нет, говорят физики MicroBooNE

С 1990-х годов физики размышляли над заманчивой возможностью существования экзотического четвертого типа нейтрино, получившего название «стерильное» нейтрино, которое вообще не взаимодействует с обычной материей, за исключением, возможно, своих собратьев-нейтрино. Но окончательные экспериментальные доказательства существования стерильных нейтрино остались неуловимыми. Теперь похоже, что последние результаты эксперимента MiniBooNE в Фермилабе полностью исключили стерильное нейтрино. бумага опубликовано в журнале Nature.

Как вообще появилась возможность существования стерильных нейтрино? Это все восходит к так называемая «проблема солнечных нейтрино». Физики обнаружили первые солнечные нейтрино от Солнца в 1966 году. Единственная проблема заключалась в том, что было обнаружено гораздо меньше солнечных нейтрино, чем предсказывалось теорией. Эта загадка стала известна как проблема солнечных нейтрино. В 1962 году физики открыли второй тип («аромат») нейтрино, мюонное нейтрино. За этим последовало открытие третьего аромата, число нейтринов 2000 году.

Физики уже подозревали, что нейтрино могут переключаться с одного вкуса на другой. В 2002 годуученые из Нейтринная обсерватория Садбери (или SNO) объявили, что решили проблему солнечных нейтрино. Пропавшие солнечные (электронные) нейтрино были просто замаскированы, превратившись в другой аромат во время долгого путешествия между Солнцем и Землей. Если нейтрино колеблются, то, в конце концов, они должны иметь крошечную массу. Это создало еще одну сложную проблему, связанную с нейтрино. Существует три аромата нейтрино, но ни один из них не имеет четко определенной массы. Скорее, различные виды «массовых состояний» смешиваются различными способами, образуя электронные, мюонные и тау-нейтрино. Для вас это квантовая странность.

И возникла еще одна загадка, связанная с результатами эксперимента LSND в Лос-Аламосе и MiniBooNE от Fermilab (предшественника MicroBooNE). Оба нашли свидетельства того, что мюонные нейтрино превращаются в электронные нейтрино, что было бы невозможно, если бы существовало всего три типа нейтрино. Поэтому физики предположили, что может существовать четвертый аромат: стерильное нейтрино, названное так потому, что, в отличие от трех других, оно не связывается с заряженным аналогом посредством электрослабого взаимодействия. Ее существование также будет иметь большие последствия для природы темной материи. Но, несмотря на странность дразнящий намекстерильные нейтрино имеют оказался до безумия неуловимым.