Nature.
"Участникам GERDA впервые удалось получить "чистый" сигнал, не загрязненный фоновым шумом космических лучей и распадов других элементов. Несмотря на весь этот прогресс, "безнейтринный" двойной бета-распад увидеть так и не удалось, что оставляет вопрос природы нейтрино и существования материи во Вселенной открытым", — прокомментировал открытие физик Филип Барбо (Phillip Barbeau) из университета Дьюка в Роли (США).
Загадка Майораны
Нейтрино представляют собой мельчайшие элементарные частицы, которые "общаются" с окружающим миром только посредством гравитации и так называемых слабых взаимодействий, благодаря чему они пролетают фактически через все остальные формы материи. В середине прошлого века ученые выяснили, что существует три вида таких частиц — тау, мюонные и электронные нейтрино.
Физики приблизились к определению массы нейтрино
Наблюдения за Солнцем в 1960 годах и эксперименты лауреатов Нобелевской премии 2015 года, Артура Макдональда и Такааки Каджиты, показали, что нейтрино разных сортов умеют периодически превращаться друг в друга и обладают ненулевой массой, что одновременно "спасло" Стандартную модель физики и указало на наличие возможных пробелов в ней.
После открытия нейтринных осцилляций некоторые ученые начали считать, что некоторые изотопы, к примеру ксенон-136 или германий-76, могут в крайне редких случаях распадаться особым образом, не выделяя нейтрино при двойном бета-распаде, спонтанном превращении двух нейтронов в два протона.
Если такие распады происходят, то нейтрино будет являться так называемым фермионом Майораны. Иными словами, они будут принадлежать к особому типу элементарных частиц, которые являются своей собственной античастицей. Подобная природа нейтрино будет означать, что они будут самоуничтожаться при столкновениях друг с другом, что необходимо для объяснения того, почему антиматерии почти нет во Вселенной.
Китайские физики нашли намеки на существование "частицы-античастицы"
Большая коллаборация российских и зарубежных ученых уже пять лет пытается "поймать" подобные распады, используя гигантский детектор GERDA, построенный в шахте Гран-Сассо на севере Италии в почти полутора километрах под поверхностью планеты. В его работе активно участвуют физики из Курчатовского института и Института теоретической и экспериментальной физики РАН в Москве, Объединенного института ядерных исследований РАН в Дубне, и ряда других ведущих российских научных центров.
Свет в конце тоннеля
Он представляет собой набор из нескольких сотен диодов, изготовленных из сверхчистого германия-76 общей массой в 38 килограмм. Эти диоды, одновременно представляющие собой и детекторы, и источники распада, находятся внутри гигантской капсулы, заполненной сверхчистым жидким аргоном, которая, в свою очередь, расположена в бассейне из ультраочищенной воды. В стенки этого бассейна встроены фотодетекторы, предназначенные для обнаружения вспышек света и электронов, возникающих при двойном бета-распаде германия-76.
Во время первого цикла работы GERDA в 2011-2013 годах, ученым удалось добиться почти полной, но не идеальной изоляции его диодов от внешнего мира. Это не позволило однозначно доказать, что "безнейтринные" двойные бета-распады не происходят вообще, но помогло физикам вычислить частоту их возникновения – 30 раз в миллиард миллиардов лет (3 на 10 в 25 степени лет).
Физики обнаружили самый медленный процесс во Вселенной
Означает ли это, что таких распадов не существует в природе, и что "новая физика" все же существует? По словам участников GERD, пока об этом говорить рано, так как "чистые" наблюдения велись крайне недолго по сравнению с длиной этого своеобразного срока ожидания.
Дальнейшие наблюдения на GERD, а также строящиеся эксперименты KamLAND-Zen и EXO, как надеются ученые, помогут пролить свет на этот вопрос и понять, является ли нейтрино Майорановской частицей или же нам придется выйти за пределы Стандартной модели для объяснения ее свойств и того, почему во Вселенной почти нет антиматерии.
11:30
Пятница
0
6
Дорогая наша «Волга»: 3−4 миллиона за «китайское счастье» — это для настоящих патриотов - «Авто»
Максим Кадаков: Машина удачная, но всем хочется, чтобы она была в два раза дешевле
11:30
Среда
16
Сводки СВО, 24 июня, главное: Мощнейший удар по ВСУ в Запорожье, «замечательная серая зона» в Константиновке - «Военные действия»
1581-й день спецоперации. Зеленский отказался от участия в конференции по восстановлению Украины в
11:30
Среда
13
Ультиматум Зеленского истекает через два дня: Лукашенко и Путин держат паузу. Расчехлен ли «Орешник»? - «Военные действия»
Укро-президент слетел с катушек и 26 июня может ударить по Белоруссии. Как и чем ответят Москва и
11:30
Вторник
27
«Аутизм!» Сказать, что мы были раздавлены, — не сказать ничего…" - «Общество»
Происшествия и криминал
11:30
Воскресенье
0
41
Курортный Крым — всё? Полуостров под огнем, мост в Чонгаре разрушен, Севастополь уже напоминает Донецк - «Происшествия»
Очередной бандеровский «Хорнет» может ударить не по поезду, а по автобусным колоннам, везущим пассажиров в Керчь
