Американские исследователи поставили точку в многолетнем научном споре касательно существования особой элементарной частицы. Команда физиков, работающая над экспериментом MicroBooNE, пришла к окончательному выводу, что так называемого стерильного нейтрино в природе не существует. Ранее эта гипотетическая частица рассматривалась многими специалистами как возможное решение ряда неразрешенных проблем в физике высоких энергий. Как сообщает портал SciTechDaily со ссылкой на Университет Калифорнии в Санта-Барбаре, результаты исследования, опубликованные в авторитетном журнале Nature, значительно сузили круг возможных объяснений одной из самых стойких загадок Вселенной.
Стандартная модель физики успешно описывает большинство явлений, однако она остается неполной, так как не объясняет природу темной материи, темной энергии и гравитации. Одним из пробелов в понимании долгое время оставались нейтрино, которые, как считалось ранее, не должны иметь массы. Однако эксперименты второй половины 20 века показали, что эти частицы меняют свои типы или «ароматы» в процессе движения, что возможно только при наличии у них массы. Для объяснения некоторых аномалий, замеченных в 90-х годах, ученые предложили теорию существования четвертого, стерильного типа нейтрино, который не взаимодействует через обычные силы.
Чтобы проверить эту гипотезу, в лаборатории Ферми был построен высокочувствительный детектор MicroBooNE, заполненный жидким аргоном. С 2015 по 2021 год ученые направляли пучки нейтрино на этот прибор, пытаясь зафиксировать появление электронных нейтрино, что стало бы доказательством существования стерильной частицы. Однако полученные данные не показали ожидаемых колебаний, тем самым опровергнув теорию тридцатилетней давности. По словам доцента физики Дэвида Карателли, «это исключает давнюю гипотезу и помогает сосредоточить поиски на других экзотических частицах». Теперь ученые возлагают большие надежды на новый масштабный эксперимент DUNE, который будет проводиться глубоко под землей.