В международном эксперименте с участием российских физиков получены убедительные доказательства осцилляций антинейтрино - Гранит науки - 2018-06-14

Эксперимент по изучению превращений, или осцилляций, нейтрино под названием NOvA (NuMI Off-Axis νe Appearance) начался в 2014 году. Ученые наблюдают превращение нейтрино одного типа в нейтрино другого типа при прохождении расстояния более 800 км. На недавней конференции Нейтрино-2018 в немецком Гейдельберге коллаборация NOvA представила первые результаты, полученные с пучком мюонных антинейтрино, согласно которым мюонные антинейтрино осциллируют в электронные. Такие переходы никогда ранее не наблюдались с большой достоверностью. В эксперименте NOvA физики используют самые мощные в мире пучки нейтрино и антинейтрино, которые генерируются в американской Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Fermilab). Потоки мюонных и электронных нейтрино и антинейтрино измеряют с помощью двух детекторов частиц: меньшего в Fermilab вблизи источника нейтрино и намного большего на расстоянии свыше 800 км. Если бы антинейтрино не осциллировало в электронное нейтрино, то ученые зарегистрировали бы на дальнем детекторе только пять событий-кандидатов на взаимодействие электронных антинейтрино. Однако после анализа данных они обнаружили 18 событий, убедительно доказав, что мюонные антинейтрино осциллируют в электронные. Кроме того, за первые три года эксперимента на дальнем детекторе было зарегистрировано 58 событий от взаимодействия электронных нейтрино, которые появились в результате осцилляций мюонных нейтрино.

Переходы мюонных антинейтрино в электронные с большой достоверностью впервые зарегистрированы коллаборацией NOvA, но годом раньше в японском эксперименте Т2К наблюдали указания на эффекты, связанные с осцилляциями мюонных антинейтрино в электронные. Точные измерения вероятностей осцилляций мюонных антинейтрино в электронные позволят ученым определить иерархию масс нейтрино. Первые данные эксперимента NOvA показывают, что самыми легкими являются электронные нейтрино, а самыми тяжелыми - тау нейтрино. Это очень важно «для анализа данных неускорительных нейтринных экспериментов», отмечает в сообщении Института ядерных исследований РАН его сотрудник и участник эксперимента NOvA Анатолий Буткевич. В коллаборацию NOvA входят более 240 ученых из полусотни институтов и университетов в семи странах. Россия в этом эксперименте представлена Институтом ядерных исследований РАН, Физическим институтом им. П.Н. Лебедева РАН и Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».