MicroBooNE: ученые не нашли четвертое нейтрино, уточнив границы Новой физики

Международная группа физиков, участвующих в эксперименте MicroBooNE, провела комплексный анализ данных, полученных за период с 2015 по 2021 годы, и не обнаружила убедительных свидетельств существования стерильных нейтрино. Это заключение, опубликованное в журнале Nature, основывается на шестилетнем исследовании и подтверждает гипотезу с вероятностью 95%.

На текущий момент научное сообщество признаёт существование трёх типов нейтрино: электронного, мюонного и тау. Эти элементарные частицы способны к осцилляциям, что представляет собой феномен, выходящий за рамки Стандартной модели физики элементарных частиц. Несмотря на то что Стандартная модель успешно описывает многие аспекты поведения нейтрино, она не может объяснить их массу и процессы осцилляций. Для восполнения этих пробелов была предложена модель νMSM, постулирующая наличие трёх стерильных нейтрино. Однако данная модель не охватывает весь спектр наблюдаемых явлений, что породило гипотезу о существовании четвёртого стерильного нейтрино, предназначенного для объяснения аномалий в данных.

Для верификации данной гипотезы был задействован детектор MicroBooNE, предназначенный для регистрации взаимодействий нейтрино. Исследование, основанное на анализе данных, не выявило ожидаемых сигналов, характерных для стерильных нейтрино, что позволяет сделать вывод о несостоятельности гипотезы о том, что наблюдаемые аномалии могут быть объяснены наличием одной такой частицы.

Тем не менее, вопрос о возможности существования более сложной системы стерильных нейтрино сохраняет свою актуальность. Профессор Джастин Эванс подчеркнул, что опровержение одной из гипотез способствует более чёткому определению направлений для дальнейших исследований в области Новой физики. Отрицательный результат данного исследования является важным этапом в научном процессе, требующим пересмотра существующих теорий и разработки новых подходов к изучению фундаментальных аспектов физики элементарных частиц.