DoubleChooz подтвердил "нейтринные" теории
асимметрии материи
11 ноября 2011 г.
Нейтринный эксперимент DoubleChooz подтвердил ненулевое значение одного из параметров взаимодействия нейтрино, что поможет определить причины отсутствия антиматерии в наблюдаемой Вселенной, сообщают пресс-службы эксперимента и российского Курчатовского института, специалисты которого участвуют в нем.
В четверг международная команда ученых, участвующих в "нейтринной" коллаборации Double Chooz, представила первые результаты своей работы на международной конференции физиков LowNu в Сеуле.
В коллаборацию Double Chooz входят ведущие институты России, Франции, Японии, Бразилии, США и многих других стран, в частности, в проекте участвуют физики из Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" и Института ядерной физики РАН. Ученые смену "ароматов" нейтрино, то есть их превращения из мюонных в электронные нейтрино и наоборот. Ученые пытается уточнить физические характеристики, побуждающие нейтрино и антинейтрино сменить "аромат".
Нейтринный детектор этого проекта расположен в городке Шооз во французских Арденнах, он получает поток нейтрино от местной АЭС, расположенной на расстоянии в 1 километр. Double Chooz следит за взаимодействием двух нейтрино разных "сортов" и их последующим превращением в пары антинейтрино других "ароматов". Это событие зависит от трех параметров - так называемых углов смешивания. Первые два угла, известные в ядерной физике под названием тета-23 и тета-12, были достаточно давно определены экспериментальным путем. Последний угол - тета-13 - крайне сложно измерить из-за его сверхмалой величины.
Согласно данным, полученным учеными, угол взаимодействия тета-13, как и предсказывали некоторые современные теории нейтринных осцилляций имеет ненулевое значение. Это свидетельствует в пользу ряда "нейтринных" теорий, объясняющих асимметрию материи. После Большого взрыва возникло равное количество материи и антиматерии, однако в современной Вселенной антиматерии фактически нет. Ученые выдвигали разные гипотезы, объясняющие причины победы материи в конкурентной борьбе. Согласно некоторым из них преимущество материи связано с небольшими различиями в устройстве разных типов нейтрино и антинейтрино.
В июне 2011 года участники коллаборации Double Chooz впервые зафиксировали переход мюонных нейтрино в электронные нейтрино и за последующие месяцы работы попытались измерить угол тета-13. В целом, за 100 дней эксперимента физики проанализировали 4260 случаев прохода нейтрино через детектор, часть из которых превратилась из одного вида частицы в другой за время движения от реактора к детектору Double Chooz.
По предварительным оценкам, синус этого угла составляет 0,034-0,146, что соответствует углам от 1,9 до 7,8 градусов. Это значение значительно больше тех, которые предсказывались современными теориями взаимодействия нейтрино.
Ученые планируют "передвинуть" детектор на 600 метров ближе к реактору и провести новую серию замеров. После завершения этой фазы эксперимента участники коллаборации объединят результаты и получат более точное значение угла смешивания.
Нейтрино и антинейтрино принадлежат к числу электрически нейтральных частиц, которые возникают в результате ядерных реакций разного типа. Они отличаются крайне высокой проникающей способностью -эти частицы могут пролететь сквозь сотни метров бетона и не "заметить" препятствия.
Существует три разновидности этих частиц, которые ученые называют "ароматами". В конце 1990 годов физики обнаружили, что каждый такой аромат может превратиться в другой, что указывает на наличие массы у нейтрино и нейтрино, которые ранее считались "безмассовыми" частицами.