|
Эксперимент исключает одну надежду на темную материю
|
|
|
|
Это была аномалия, обнаруженная во время шторма ядерного реактора, настолько загадочная, что физики надеялись, что она прольет свет на темную материю, одну из величайших тайн Вселенной. Однако новое исследование окончательно исключило, что это странное измерение сигнализировало о существовании «стерильного нейтрино», гипотетической частицы, которая долгое время ускользала от ученых. Нейтрино иногда называют «частицами-призраками», потому что они почти не взаимодействуют с другим веществом — по оценкам, около 100 триллионов проходят через наши тела каждую секунду. С тех пор как в 1930 году была впервые предложена теория о нейтрино, ученые пытались определить свойства этих оборотней, которые являются одними из самых распространенных частиц во Вселенной.
|
|
|
|
Они появляются, «когда природа ядра атома изменилась», сказал AFP физик Давид Люлье из Комиссии по атомной энергии Франции. По его словам, это может произойти, когда они объединятся в яростном слиянии в центре звезд, подобных нашему Солнцу, или разобьются на части в ядерных реакторах. Есть три подтвержденных аромата нейтрино: электрон, мюон и тау. Однако физики подозревают, что может существовать четвертое нейтрино, названное «стерильным», потому что оно вообще не взаимодействует с обычным веществом. Теоретически это будет отвечать только гравитации, а не фундаментальной силе слабых взаимодействий, которые все еще господствуют над другими нейтрино. Для стерильного нейтрино есть готовое место в теоретической физике, «но пока нет четкой демонстрации его существования», добавил он.
|
|
|
Поэтому Луилье и остальные участники коллаборации STEREO, объединяющей французских и немецких ученых, отправились на его поиски. Предыдущие измерения ядерного реактора обнаружили меньше нейтрино, чем ожидалось теоретическими моделями, явление, получившее название «реакторная антинейтринная аномалия». Было высказано предположение, что пропавшие нейтрино превратились в бесплодные, что дало редкий шанс доказать свое существование. Чтобы выяснить это, коллаборация STEREO установила специальный детектор в нескольких метрах от ядерного реактора, используемого для исследований в институте Лауэ-Ланжевена в Гренобле, Франция. После четырех лет наблюдения за более чем 100 000 нейтрино и двух лет анализа данных вердикт был опубликован в журнале Nature в среду.
|
|
|
|
Аномалия «не может быть объяснена стерильными нейтрино», сказал Луилье. Но это «не означает, что их нет во Вселенной», добавил он. Эксперимент показал, что предыдущие предсказания количества производимых нейтрино были неверны. Но это не было полной потерей, поскольку она давала гораздо более четкую картину нейтрино, испускаемых ядерными реакторами. Это может помочь не только в будущих исследованиях, но и в мониторинге ядерных реакторов. Тем временем поиск стерильного нейтрино продолжается. Ускорители частиц, которые разбивают атомы, могут дать новые зацепки. Несмотря на неудачу, интерес может оставаться высоким, потому что стерильные нейтрино считались подозреваемыми в темной материи, которая составляет более четверти Вселенной, но остается окутанной тайной. Как и темная материя, стерильные нейтрино не взаимодействуют с обычной материей, что делает их невероятно сложными для наблюдения. «Это был бы кандидат, который объяснил бы, почему мы видим эффекты темной материи — и почему мы не можем видеть темную материю», — сказал Луилье.
|
|
|
|
Источник
|
