Huba
17 °C
33 °C

Találhattak egy részecskét, ami elvileg nem létezik

01-0697.hr
2018.06.04. 14:31

Egy amerikai laboratórium az eddigi legszilárdabb bizonyítékot szolgáltatta arra, hogy léteznek a még csak elméletben feltételezett részecskék, a steril neutrínók – írja a Science Alert.

A neutrínó a könnyű elemi részecskék egyik fajtája. A részecskék világában nem jelentős gravitáció kivételével csak gyenge kölcsönhatásban vesz részt, erős kölcsönhatásban nem kimutatható. Elektromos töltése nincs, semleges, emiatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy a neutrínó rendkívül közömbös az anyaggal szemben: egy fényév vastagságú ólomfalon a neutrínóknak fele haladna át anélkül, hogy akár csak egyetlen atommal ütközne. Neutrínók többféle forrásból is származhatnak, a tudósok a távoli világegyetemből érkezők mellett megkülönböztetnek mesterséges (atomerőművekben keletkező), földi, légköri és napneutrínókat (szoláris neutrínókat).

A részecskefizika standard modellje szerint a neutrínók három alakban fordulnak elő. Ezek az elektronneutrínók, a müonneutrínók és a tauneutrínók, létezésüket már kísérletekkel is igazolták. Az eddigi feltevések szerint azonban létezhet egy negyedik típusú, steril neutrínó is, amely nem vesz részt a standard modellben leírt gyenge kölcsönhatásban sem.

A chicago melletti Fermilab MiniBooNE nevű neutrínódetektora most a vártnál sokkal több neutrínót érzékelt, amire a kutatók szerint a legjobb magyarázat a steril neutrínók jelenléte.

Ez nem az első ilyen eredmény, a kilencvenes években a Los Alamos-i LSND neutrínódetektor is a standard modell szerint túl nagy mennyiségű neutrínót észlelt, és a feltételezett magyarázat már akkor is a steril neutrínók jelenléte volt. Az akkori kísérlet a kritikák szerint csak számolási hiba volt, a mostani viszont sokkal biztosabban mutatta ki ugyanazt.

Ez izgalmas felfedezés lenne, hiszen ellentmondana a ma elfogadott standard modellnek, sőt egyes feltételezések  szerint a titokzatos sötét anyagot is ezek az extrém nehezen megfigyelhető részecskék alkothatják. Mindezzel az a probléma, hogy eddig nemcsak, hogy nem sikerült igazolni a steril neutrínók létezését, de több korábbi kísérlet is arra jutott, hogy ez a részecsketípus szinte biztosan nem létezik. A legnagyobb ilyenről, egy 2016-os antarktiszi kísérletről akkoriban mi is írtunk.

Mindenképpen további kutatásokra van szükség, vagy azért, hogy igazolják a mostani eredményeket, és felfedjék, ha valóban léteznek a steril neutrínók, a többi kísérlet miért nem találta meg őket; vagy azért, hogy kiderítse, mi okozta a fenti anomáliát az említett két kísérletben, ha nem a steril neutrínók.

Az eredmények még nem jelentek meg lektorált folyóiratban, egyelőre az arXivról tölthetők le.

(Borítókép: A MiniBooNE detektor belseje - forrás:  fnal.gov)