Учените, работещи в експеримента NOvA при лабораторията Ферми (Fermilab), са наблюдавали първото доказателство за осцилация на неутрино.
Една от целите на експеримента NOvA е да се разбере повече за широко разпространените, но все още загадъчни частици, наречени неутрино, които преминават през обикновената материя, като че ли я няма. Първите резултати от NOvA, са оповестени тази седмица на конференция в Ан Арбър, Мичиган, организирана от Американското физическо дружество.
Неутриното са изключително леки частици, които сравнително доскоро са смятани за безмасови. Те изключително слабо взаимодействат с материята и се проявяват в три различни типа (аромата) - тау, електронно и мюонно.
Неутриното осцилира, т.е. различните видове неутрино може да превръщат едно в друго. Ако неутриното има определена идентичност - електронно, мюонно или тау неутрино, то няма маса, контретно свързана с типа му, а някаква комбинация от неутрино с различни маси: електронна, мюонна и маса на тау неутрино.
Снопът неутрино, генериран във Фермилаб (близо до Чикаго, Илинойс) минава през близък подземен детектор, който измерва състава на снопа неутрино преди да напусне мястото. Частиците след това пътуват повече от 800 км разстояние направо под земята, без да се изисква тунел, осцилирайки (променяйки вида си) по пътя.
Всяка секунда, ускорителят на Фермилаб изпраща трилиони неутрино към детектора NOvA, разположен в Ash River, Минесота, но неуловимите неутрино взаимодействат толкова рядко, че само малко от тях може да се регистрират.
Един от проблемите, свързани с изучаването на осцилациите, е изследване на йерархията на масите на различните аромати неутрино. Измерването на дължината на осцилациите позволява да се намери разликата между масите на неутриното, всъщност, разликата от квадратите на масите. При по-ранни експерименти с атмосферно, слънчево и реакторно неутрино се установи стойността и знака на първата от двете разлики- Δm212 и стойността, но не и знака на Δm213. Това позволило да се определи, че двете маси m1 и m2 са близки, а m3 е или много по-голяма, или много по малка от тях. В първия случай - нормална йерархия, а втория - обратна (инверсна).
В експеримента NOvA се наблюдавали пряко осцилации на мюонно неутрино, ако те не бяха станали, учените прогнозират, че детекторът би открил 201 частици мюонно неутрино. Но по време на експеримента са били регистрирани само 33 такива частици. Заедно с тях, учените са открили шест електронни неутрино, докато заради "шум" би се проявила само една частица.
"Ако не е имало осцилации, експериментаторите щяха да наблюдават 201 частици мюонно неутрино да пристигат в отдалечения детектор NOvA сред събраните данни. Но вместо това наблюдаваха само 33, което означава изчезване на мюонно неутрино заради превръщането му в другите два аромата - се казва в прессъобщение на NOvA. - "По същия начин, ако не е имало осцилация, се очаква да се регистрира само един електрон неутрино (поради фонови взаимодействия)".
Първите резултати от осцилациите. Снимка: NOvA collaboration
Според Science, участниците в проучването са представили резултатите отобработката на 8% от очакваното количество данни. Оказва се, че предварително се потвърждава нормалната йерархия на неутриното.
Според учените, информацията за йерархията на масите ще реши редица ключови въпроси, по-специално, дали неутриното е античастица само на себе си.
Колаборацията NOvA включва 210 учени и инженери от 39 институции в САЩ, Бразилия, Чешката република, Гърция, Индия, Русия и Великобритания.
"Хората са щастливи да наблюдават първите осцилации на неутрино, - коментира представител на NOvA Питър Шанахан (Peter Shanahan) от Fermilab. - "Всички, които са работили върху проектирането, изграждането, въвеждането в експлоатация и извършването на експеримента в продължение на повече от десет години, са изключително удовлетворени".
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари