Срочные новости раздела
Масса нейтрино измерена с беспрецедентной точностью, эта частица легче, чем 0.8 электронвольта

Масса нейтрино измерена с беспрецедентной точностью, эта частица легче, чем 0.8 электронвольта

Частицы нейтрино, вероятно, являются самыми загадочными и экзотическими частицами в нашей Вселенной. В космологии они играют важную роль в формировании самых крупномасштабных структур, а в физике элементарных частиц крайне малая, но отличная от нуля масса нейтрино является указателем на новые законы и явления, лежащие далеко за пределами существующих теорий. Но, без точного измерения значения массы нейтрино все существующие теории, определяющие наше понимание Вселенной, так остаются не до конца полными.

Монтаж электродов в основном спектрометре эксперимента KATRIN© Joachim Wolf/KIT

Проблемой измерения массы частиц нейтрино занимаются ученые из нескольких стран, работающие в рамках эксперимента KATRIN (KArlsruhe TRItium Neutrino), проводимого в Технологическом институте Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT), Германия. Основой этого эксперимента является самый высокочувствительный на сегодняшний день датчик нейтрино, в котором используется процесс бета-распада трития, нестабильного изотопа водорода. Собираемые этим датчиком данные позволяют вычислить массу нейтрино через энергетическое распределение электронов, высвобожденных во время распада.

Но высокая чувствительность оборудования эксперимента KATRIN, как говорится, «требует жертв». Длина всего эксперимента составляет 70 метров, на которых располагается самый производительный и интенсивный источник трития и гигантский спектрометр, позволяющий измерить с беспрецедентной точностью энергию электронов.

Научные измерения эксперимента KATRIN стартовали в 2019 году, но периодически производились процедуры модернизации оборудования, за счет чего точность производимых измерений постоянно повышалась. А команда ученых-аналитиков проделала вообще титаническую работу, исследуя в мельчайших подробностях даже самые из незначительных эффектов, проявляющихся в собранных данных.

Экспериментальные данные, собранные за время первого года проведения эксперимента KATRIN, последовавший за этим анализ и череда компьютерных моделирований показали, что все наблюдаемые эффекты и явления полностью соответствует массе нейтрино, не превышающей значения в 0.8 эВ (электронвольта). Отметим, что получение такого значения стало первым разом в истории науки, когда масса частицы оказалась в диапазоне суб-электронвольта, в котором, как подозревают ученые и находится фундаментальный теоретический предел массы частиц нейтрино.

Согласно имеющимся данных, эксперименты по измерению массы нейтрино будут продолжаться до 2024 года. Собранные дополнительные данные позволят увеличить статистические показатели «сигнальных» событий, снизить уровень помех и шумов, а значит, еще больше увеличить точность измерений. С 2025 года, когда будет закончена установка новой системы датчиков TRISTAN, эксперимент KATRIN начнет поиск так называемых стерильных нейтрино, масса которых находится в диапазоне килоэлектронвольт. А эти частицы, в свою очередь, уже являются одними из кандидатов на звание частиц темной материи, и их обнаружение позволит разрешить целый ряд фундаментальных загадок из области космологии и астрофизики.

Статья опубликована в журнале Nature Physics   Источник: dailytechinfo.org

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

На протяжении десятилетий палеонтологи спорили, были ли динозавры теплокровными, как современные млекопитающие и птицы, или хладнокровными, как современные рептилии. Знание этого позволило бы понять,
подробнее...

Биологи Московского университета выяснили, что активные формы кислорода контролируют прорастание пыльцы и оплодотворение цветковых растений. Такие молекулы крайне охотно окисляют различные
подробнее...

Ученые из Института динамики геосфер РАН и МФТИ разработали методику определения участков разломов, где формируются разрушительные землетрясения.                                             Поднятый
подробнее...

Ученые эксперимента ALICE на Большом Адроном Коллайдере произвели первые в истории науки прямые наблюдения за так называемым эффектом «конуса смерти», который представляет собой проявление теории
подробнее...

Исследовательская группа под руководством ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) описала возможный биологический механизм, связывающий два заболевания, при котором рак молочной
подробнее...

Американские ученые выяснили, как небольшие генетические изменения позволили электрическим рыбам развить электрические органы. Открытие может помочь исследователям определить генетические мутации,
подробнее...

Работа примерно половины антибиотиков основана на том, что они подавляют активность рибосом, синтезирующих необходимые для жизни клетки белки. Однако рибосомы у грибков и человека очень похожи,
подробнее...

Коллаборация исследователей при участии специалистов Международной лаборатории биоинформатики НИУ ВШЭ представила новый способ борьбы с трудноизлечимой меланомой. Ученые обнаружили, что одна из форм
подробнее...

Немецкие физики применили технику времяпролетной визуализации к вырожденному атомному ферми-газу в оптической ловушке для исследования механизма образования атомами куперовских пар. Спаривание
подробнее...

Исследователи из Бостонского колледжа (США) обнаружили новую частицу — так называемую аксиальную моду Хиггса. Материалы, содержащие эту частицу, могут служить квантовыми датчиками для оценки других
подробнее...

Палеонтологи изучили покровы хорошо сохранившегося экземпляра пситтакозавра и обнаружили у него пупочный рубец (фактически пупок), как у некоторых крокодилов и ящериц. Это первая находка пупка среди
подробнее...

Физики превратили пару кристаллов времени в искусственный кубит с эффектом обратной связи и исследовали его динамику. Сами кристаллы представляли собой магнонные конденсаты, сформированные в жидком
подробнее...

Команда ученых из ВШЭ, Сколтеха, МПГУ, МИСИС создала нанофотонный микрофлюидный сенсор, потенциально применимый для диагностики, сопровождения и оценки эффективности лечения онкологических
подробнее...

Биоинформатики ИТМО разработали сервис для анализа клеточного метаболизма — биохимических реакций, отвечающих за жизнедеятельность клеток, — Shiny GATOM. В отличие от аналогов предложенный инструмент
подробнее...

Сингапурские физики сообщили о первом успешном пленении нейтральных атомов индия в магнитооптической ловушке. Для этого они использовали их лазерное охлаждение с метастабильного состояния. В
подробнее...

Коллаборация MicroBooNE подвела итоги нескольких лет работы по проверке гипотезы о том, что причиной аномального сигнала детектора MiniBooNe стал избыток электронных нейтрино. Три разные группы
подробнее...

Ученые Института математических проблем биологии РАН (Пущино) провели компьютерное исследование структурных и физических свойств самоорганизующихся пептидных нанотрубок на основе дипептида
подробнее...

Научная группа из Сколтеха и Сеченовского университета напечатала на 3D-принтере образцы из пористого сплава железа и кремния — создатели считают этот материал перспективным для дизайна костных
подробнее...