Эксперименты в антарктической подземной лаборатории IceCube подтвердили существование фундаментальной частицы нейтрино всего лишь в трех ароматах - Гранит науки - 2015-05-29

Нейтрино - нейтральная частица, участвующая только в слабом и гравитационном взаимодействии. Три сорта нейтрино отличаются по квантовому числу, которое физики назвали «аромат (flavor)», и нейтрино трех ароматов соответствуют три сорта антинейтрино. Названия разных нейтрино происходят из наименований их заряженных «напарников» по группе лептонов: электрона, мюона и тау-лептона. Высокоэнергичные нейтрино, зарегистрированные вблизи Южного полюса в эксперименте IceCube, поровну разделились на три возможных аромата – таковы результаты анализа, проведенного двумя независимыми исследовательскими группами. Таким образом опровергнуто недавнее предположение о том, что большая часть обнаруженных здесь частиц - это электронные нейтрино, а кроме того, не оправдались надежды столкнуться с «экзотической физикой» за пределами Стандартной модели, на которую выводили предварительные результаты , допускающие существование четвертого аромата, «стерильных» нейтрино. Подземная обсерватория IceCube - это один кубический километр льда на Южно-полярной станции Амундсена-Скотта, в котором находятся 5160 чувствительных фотонных детекторов. Они нужны для улавливания следов Черенковского излучения, возникающего при прохождении через ледяную среду заряженных частиц, а частицы могут возникнуть в том случае, если с ядром атома вещества среды столкнутся космические нейтрино. В 2013 году было установлено, что обсерватории IceCube удалось зарегистрировать 28 нейтрино, которые возникли за пределами Солнечной системы. До того ученые улавливали только солнечные нейтрино и нейтрино, образовавшиеся от столкновения космических лучей с Землей.

Нейтрино трех разных типов – электронные, мюонные и тау – проходя большие космические расстояния, могут осциллировать, то есть переходить из одного аромата в другой. Нейтрино, достигшие Земли, ожидаются в равном соотношении, небольшие отклонения возможны в зависимости от места образования частиц. И именно эти девиации позволяют физикам судить о происхождении зарегистрированных нейтрино. В последнем номере Physical Review Letters опубликованы две статьи, в которых подводятся итоги наблюдений в IceCube с мая 2010 по май 2013 года и в другой подземной обсерватории, Гран-Сассо (Gran Sasso Science Institute) в Италии. Как сообщает портал Physics World, за три года у Южного полюса были зарегистрированы 137 нейтрино с энергией выше 35 тераэлектронвольт и установлено, что они равномерно распределены по трем ароматам. Аналогичные данные получены в Гран-Сассо для нейтрино с энергией выше 60 ТэВ. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».