Американские физики обнаружили частицы, не может быть

Опубликованно 10.08.2018 12:30

Новости науки: Гипотетически, новый тип нейтрино может быть частицей темной материи.

В ходе эксперимента на детекторе нейтрино в американской лаборатории Fermilab ученые обнаружили прежде неизвестную частицу, существование переворачивается стандартной модели физики. Возможно, из нее пресловутая темная материя состоит.

Речь идет четвертый вид нейтрино. Согласно текущим представлениям о мироздании таких частиц не может быть просто.

Однако недавний эксперимент на детекторе нейтрино в лаборатории Fermilab в штате Иллинойс имеет доказательства существования частиц, которые говорили до сих пор, только раньше. Речь идет от так называемых "стерильных" нейтрино.

Результаты исследования будут представлены общественности уже через суд научной.

Последствия этого открытия могут огромное теоретической физики и наше понимание того, как устроена Вселенная.

Большой эксперимент

Как часто бывает в физике, новым экспериментом оказалась успешной попытка повторения старого.

Впервые о стерильных нейтрино говорить в середине 1990-х, после исследований на детекторе нейтрино в лаборатории в Лос-Аламосе (Нью-Мексико). И тогда предположение, что избыток частиц, которые записаны в определенных обстоятельствах детектор, объясняется существованием неизвестного ранее вида нейтрино возникла. Этот тип не не удалось обнаружить, потому что он заподозренного во взаимодействие с материей, ученые.

Этот тип получил название "стерильные" нейтрино.

В последующие годы многие эксперименты пытались повторить этот подвиг, но всегда без успеха.

И вот исследователи из Fermilab в штате Иллинойс недалеко от Чикаго, удалось снова взять след таинственных частиц.

Данные, которые не могут быть объяснены в ходе эксперимента, в рамках стандартной модели физики, - говорит Сабина большую ошибку, один из авторов исследования.

Стерильные Нейтрино

Нейтрино являются одними из самых распространенных частиц во вселенной, но обнаружить их очень трудно.

Они похожи на электроны, но они не имеют электрических зарядов, и они имеют настолько незначительной степени, что оно практически не взаимодействует с обычной материей.

На самом деле менее достоверное подтверждение того, что нейтрино не имеют массы вообще, недавно появились. Для работы в этом направлении два американских физика получили Нобелевскую премию в 2015 году.

В рамках традиционных представлений типов нейтрино - электронного нейтрино, спутников нейтрино и Тау-нейтрино бывают трех. Два последних типа связаны с более тяжелыми частицами, носят одинаковые названия.

Гипотетический четвертый вид нейтрино получил название "стерильно". Это нейтрино не взаимодействуют с обычной материей, описанных в стандартной модели физики частиц. Кроме того, что, кроме силы тяжести, но также остается только догадываться.

Отсюда следует, что если стерильные нейтрино существуют, их разбивая в пыль стандартной модели и навсегда изменит физики элементарных частиц.

И это не только в том, что есть четвертый вид нейтрино (что само по себе уже немало). Тот факт, что стерильные нейтрино - это очень перспективный кандидат на роль "того", из чего темная материя состоит.

Какие Доказательства?

Просто небольшое взаимодействие между нейтрино и материи является причиной того, чтобы не признать что стерильные нейтрино непосредственно на существующие детекторы нейтрино. Они используют оборудование, захватывает вспышек света, возникающих при столкновении частиц.

Поэтому на существование стерильных нейтрино дает лишь общее избыточное количество частиц в измеряемом токе. Теоретически эти загадочные частицы можно смешивать с обычными нейтрино и изменение амплитуды колебаний.

В ходе экспериментов в Лос-Аламосе 1990-х-лучей исследователи из Moon нейтринный детектор обстреляли, состоящий из электронных нейтрино, обнаружить себя позади изолированный бак с водой, и смогли 2437 столкновений, в то время как было почти на 500 меньше.

Из этого следовало, что есть еще какие-то нейтрино, которые сопровождали те, о которых знали ученые. Но эти "призрачные не удалось обнаружить" нейтрино.

На протяжении двух десятилетий ученым не удалось повторить этот эксперимент. Кроме того, в 2016 году почти 10-летний эксперимент закончился в лаборатории на Южном полюсе. В ходе этого опыта ученые отслеживали почти 100 тысяч столкновений нейтрино. Никаких признаков "таинственные частицы" были обнаружены. Некоторые физики поспешил сообщить, что стерильные нейтрино - это миф.

А вот серии эксперимента в Fermilab пришел.

Эксперимент 1990-х почти точно повторяли, за исключением того, что детектор изолирован от излучения, содержащее емкость с маслом. Исследователи подсчитали количество столкновений нейтрино, а цифры опять не сходится. Загадочные частицы, не признать невозможно, поскольку она показала во взаимодействие с материей, снова.

Обычные нейтрино столкнуться со скрытыми, более тяжелыми "стерильные" нейтрино, которые пишут детектор не может обнаружить непосредственно, и результаты их столкновений в области, приборы способны распознавать, авторы.

В рамках стандартной модели, эти результаты не объясняют, делают вывод авторы исследования. Они считают, что их эксперимент доказывает существование четвертого типа нейтрино.

Темная Материя?

Вскоре после того, как научный мир впервые заговорил о стерильных нейтрино, существует гипотеза о том, что именно эта тайна может частиц... частиц темной материи.

Тип нейтрино, которые не взаимодействуют с обычной материей Inter, является отличным кандидатом на роль носителя темной материи, предполагают некоторые ученые.

Например, Work Анджелес из университета Калифорнии в 2014 году опубликовал работу, в которой предлагает загадочное излучение из галактического кластера объяснить, а именно существование определенных частиц темной материи, которая не взаимодействует с обычной материей Интер. И предлагает на эту роль стерильных нейтрино.

В 2017 году в США книгу физика Александра Мерл был с красноречивым названием Стерильные нейтрино и темной материи. Автор рассуждает на тему того, что именно таинственный четвертый вид нейтрино идеальный кандидат на роль частиц, из которых темная материя состоит.

Результаты нового эксперимента в Fermilab заставить вернуться снова к этой теме, считает колумнист Science Alert Мишель Стар.

Работа ученых еще не опубликован и рецензии получил. Но вскоре мы слышим по теме стерильные нейтрино массу интересного.

Категория: Новости