Нейтринные осцилляции удивили физиков

Международная группа физиков, в которую входят и российские исследователи, измерила важный параметр нейтринных осцилляций - так называемый тета 1-3, который оказался существенно выше, чем ожидалось. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.

Нейтрино и антинейтрино бывают трех сортов - электронные, мюонные и тау-нейтрино, а изменения сорта частиц называют нейтринными осцилляциями. Исследователи работали на экспериментальной установке, расположенной неподалеку от Шанхая. Электронные антинейтрино, которые образовывались в ядерных реакторах, обнаруживались двумя группами детекторов. Первая группа располагалась в непосредственной близости от реакторов, а вторая группа находилась на удалении около двух километров.

Поскольку нейтрино практически беспрепятственно проходят через вещество, то уменьшение количества детектируемых частиц на дальних установках физики объясняли изменением их сорта. Детекторы ученых были способны фиксировать нейтрино только одного вида. Поэтому изменение сорта частицы приводило к её невидимости для прибора. Было установлено, что порядка 6 процентов нейтрино меняют свои свойства за время путешествия от ближних до дальних детекторов.

Физики утверждают, что это дает значение тета 1-3 существенно выше, чем они могли предполагать, и планируют новые эксперименты. Прежде всего исследователей интересует, отличается ли уровень осцилляций у нейтрино и антинейтрино, поскольку ответ на этот вопрос сможет пролить свет на загадку асимметрии вещества во вселенной.

Согласно современным представлениям, на ранних стадиях большого взрыва вещество и антивещество образовалось практически в равных количествах, однако первого было все же больше. Именно эта разница и составляет сейчас всю материю Вселенной. Поэтому исследования нейтрино, составлявших значительную часть ранней вселенной, должны помочь физикам понять, почему имел место перевес вещества и, таким образом, почему известная нам вселенная вообще существует.