Эксперимент с ядерным реактором: что ученые выяснили о темной материи

Аномалия, обнаруженная во время шторма ядерного реактора, настолько загадочная, что физики надеялись, что она прольет свет на темную материю, одну из величайших тайн Вселенной.

Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature, окончательно исключило, что это странное измерение свидетельствует о существовании «стерильного нейтрино», гипотетической частицы, которая долгое время ускользала от ученых.

Нейтрино иногда называют «частицами-призраками», потому что они почти не взаимодействуют с другим веществом - по оценкам, около 100 трлн проходят через наши тела каждую секунду.

«С тех пор как в 1930 году была впервые предложена теория о нейтрино, ученые пытались определить свойства этих оборотней, которые являются одними из самых распространенных частиц во Вселенной. Они появляются, когда природа ядра атома изменилась», - сказал физик Давид Люлье из Комиссии по атомной энергии Франции.

По его словам, это может произойти, когда они объединятся в яростном слиянии в центре звезд, подобных нашему Солнцу, или разобьются на части в ядерных реакторах. Есть три подтвержденных аромата нейтрино: электрон, мюон и тау. Однако физики подозревают, что может существовать четвертое нейтрино, названное «стерильным», потому что оно вообще не взаимодействует с обычным веществом.

По его словам, теоретически это будет отвечать только гравитации, а не фундаментальной силе слабых взаимодействий, которые все еще господствуют над другими нейтрино. Для стерильного нейтрино есть готовое место в теоретической физике , «но пока нет четкой демонстрации того, что оно существует».

Луилье и остальные участники коллаборации STEREO, объединяющей французских и немецких ученых, отправились на его поиски. Было высказано предположение, что пропавшие нейтрино превратились в бесплодные, что дало редкий шанс доказать свое существование. Чтобы выяснить это, коллаборация STEREO установила специальный детектор в нескольких метрах от ядерного реактора, используемого для исследований в институте Лауэ-Ланжевена в Гренобле, Франция.

«Аномалия не может быть объяснена стерильными нейтрино. Но это не означает, что их нет во Вселенной», - сказал Луилье.

Эксперимент показал, что предыдущие предсказания количества производимых нейтрино были неверны. Это может помочь не только в будущих исследованиях, но и в мониторинге ядерных реакторов. Тем временем поиск стерильного нейтрино продолжается. Ускорители частиц, которые разбивают атомы, могут дать новые зацепки.

Ранее Курсор писал, что физики смогли измерить продолжительность жизни нейтронов. Международная группа исследователей провела самое точное в мире измерение продолжительности жизни нейтрона, которое может помочь ответить на вопросы о ранней Вселенной.

Ранее Курсор писал, что ученые разгадали многовековую тайну физики. Исследователи Техниона нашли эффективное решение известной проблемы трех тел в физике.

Физики разгадали загадочную тайну нанонауки: почему некоторые сверхмалые источники тепла остывают быстрее, если поместить их ближе друг к другу.

Курсор писал, что физики впервые создали «атомный торнадо».