Kísérletezze A Nixes Negyedik Neutrínót

A részecskefizika standard modellje egyelőre sértetlenül jelenik meg.

A negyedik neutrino megerősítése jelet adott volna a kutatóknak arra, hogy valami nincs rendben az ismert részecskéket leíró nagysikerű standard modelljükkel. "Mindannyian tűkön és tűkön vártuk" - mondja Edward Kearns, a bostoni egyetem neutrínó fizikusa, aki más neutrínó kísérleteken dolgozik. Valami újat látni mindig izgalmasabb, mondja, de "rendkívül fontos, hogy ezt elkerüljük és más ötletekre összpontosítsunk".

A neutrínók három típusban vagy ízben kaphatók: elektron, müon és tau. Az elmúlt évtizedben végzett kísérletek megerősítették, hogy a neutrínók össze-vissza oszcillálhatnak az ízek között.

A MiniBooNE csapata a muon neutrínók jeleit kereste az elektron változatban.

Egy korábbi kísérlet, amelyet az új-mexikói Los Alamos Nemzeti Laboratórium (LANL) folyadék szcintillátoros neutrino detektornak (LSND) nevezett el, felesleges elektron neutrínót állapított meg, miután egy célpontot antimuon neutrínókkal (a muon neutrino antianyag megfelelője) bombáztak. Ha az ízváltozás lenne a tettes, az egyik magyarázat egy negyedik, "steril" neutrino létezése lenne, amely még a másik háromnál is kevesebb anyaggal kölcsönhatásba lép az anyaggal, és amelyek mind észrevétlenül folyamatosan áramlanak a Földön, időnként kipattanva az atommagtól.

Az eredmények "olyanok voltak, mint egy furcsa kacsa - nem illettek" - mondja Kearns.

A megállapítás ellenőrzésére a MiniBooNE kutatói normál anyagú müon neutrínónyalábot lőttek ki egy 12 méter széles gömb alakú ásványolajtartályba, 500 méterre. Amikor egy elektronneutrino az olaj szénatomjába ütközik, kékes fényvillanást bocsát ki. A nyaláb egy bizonyos sebességgel közvetlenül elektron neutrínókat termel; nagyobb frekvencia váratlan dolgot jelezne.

A csoport nem számolt be arról, hogy a különböző energiájú müon neutrínók esetében az elektronneutrino-események aránya összességében nem növekedett, ami megerősítette volna az LSND esetet a neutrínót váltó ízekben. "Egészen meggyőzően kizártuk, hogy ez a modell mi történjen" - mondja Janet Conrad, a Columbia Egyetem fizikusa, a MiniBooNE csapatának szóvivője.

De vannak más, egzotikusabb modellek is, amelyeket még ellenőrizni kell - mondja William Louis, a LANL társelnöke, aki az LSND-n dolgozott. "Ez a 64 000 dolláros kérdés" - mondja. "A MiniBooNE eredményei összhangban vannak-e az LSND-vel, és vajon az LSND-túllépés valós jel?" mint egy kis aszimmetria az anyag és az antianyag között.

A csoport furcsa emelkedést észlelt az elektron-neutrínók számában alacsonyabb energiáknál - 369 eseménynél 273 helyett. De Louis szerint ennek jelentősége nem világos. Ez azt jelentheti, hogy a fizikusok figyelmen kívül hagytak egy finom részletet a kísérletben, vagy rosszul számolták a neutrínók ütközési sebességét az atommagokkal.

Kearns azt mondja, gyanítja, hogy finom, de hétköznapi hatás játszik szerepet: "Olyan szagom van számomra, mint ami további vizsgálat alatt megfagy."