Физики, анализировавшие данные высокочувствительного детектора MicroBooNE, не обнаружили признаков существования одного стерильного нейтрино — частицы, которая могла бы объяснять аномалии в поведении нейтрино и указывать на Новую физику. Работа международной коллаборации опубликована в Nature и исключает эту гипотезу с достоверностью 95%, существенно сужая область дальнейших исследований.
Сегодня науке известны три вида нейтрино — электронное, мюонное и тау, которые способны превращаться друг в друга. Эти «нейтринные осцилляции» не укладываются в рамки Стандартной модели, которая предполагает нулевую массу нейтрино. Поскольку существование массы доказано, физикам приходится искать расширения базовой теории. Одно из них — νMSM — добавляет три лёгких стерильных нейтрино, не участвующих в слабом взаимодействии. Однако аномалии в данных полностью не исчезают, что породило идею о возможном существовании дополнительного, четвертого стерильного нейтрино.
Именно эту гипотезу и проверяла коллаборация MicroBooNE, используя детектор, расположенный на пересечении двух нейтринных пучков — Booster Neutrino Beam и NuMI в Фермилабе. С 2015 по 2021 год учёные регистрировали взаимодействия нейтрино, пытаясь найти отклонения, которые могли бы указывать на присутствие стерильной частицы. Однако результаты показали: единственное стерильное нейтрино не может объяснить наблюдаемые аномалии.
Хотя гипотеза не была полностью отвергнута и всё ещё допускает существование системы из нескольких стерильных нейтрино, она перестала считаться основным кандидатом. Как отмечает представитель коллаборации MicroBooNE профессор Джастин Эванс, исключение одной из возможностей помогает направить дальнейшие поиски Новой физики: иногда отсутствие сигнала столь же информативно, как и его обнаружение. Пишет источник.
Читайте также: