Учёные не обнаружили следов четвёртого нейтрино и уточнили границы Новой физики

Международная команда физиков из эксперимента MicroBooNE сообщила об отсутствии доказательств существования одного стерильного нейтрино — частицы, которая могла бы объяснить загадочные аномалии в поведении нейтрино. Их выводы, опубликованные в журнале Nature, основаны на анализе данных детектора за шесть лет работы и исключают данную гипотезу с вероятностью 95%.

В современном представлении существует три «аромата» нейтрино: электронное, мюонное и тау. Они способны переходить друг в друга, что противоречит Стандартной модели, не объясняющей ни наличие массы нейтрино, ни механику их превращений. Одним из вариантов расширения модели является νMSM — теория, включающая три стерильных нейтрино. Но даже она не устраняет все наблюдаемые несоответствия, что привело к появлению гипотезы о четвёртом стерильном нейтрино.

Чтобы проверить эту идею, учёные использовали детектор MicroBooNE, установленный на пути двух пучков — Booster Neutrino Beam и NuMI. Аппарат фиксировал взаимодействия нейтрино в период с 2015 по 2021 год. Если бы стерильное нейтрино существовало, его влияние проявилось бы в распределении событий, но данные этого не показали. Это позволяет отвергнуть объяснение аномалий с помощью единственного стерильного нейтрино.

Несмотря на это, возможность существования более сложной системы стерильных нейтрино остаётся открытой. По словам профессора Джастина Эванса, исключение одного варианта помогает физикам сконцентрироваться на других областях поиска Новой физики. Отрицательный результат становится шагом вперёд: он показывает, куда смотреть дальше и какие теории требуют пересмотра. Пишет источник.

Обратите внимание: Буйный циклон "Герхард" принесет нам мороз и снег: когда в Россию придет настоящая зима