Létezhet egy negyedik fajta neutrínó is

Ez lehet az egyik magyarázat a részecskék kísérletek során észlelt furcsa eloszlására.

Létezhet egy negyedik fajta neutrínó is

Több jele is van annak, hogy a részecskékkel és a köztük fellépő kölcsönhatásokkal kapcsolatos ismereteink, ha nem is rosszak, egyelőre nem teljesek. A neutrínók helyzete különösen problematikusnak tűnik, valószínűleg nem kis részben azért, mert ezek a részecskék annyira ritkán kerülnek kölcsönhatásba a normál anyaggal (nagyjából egy fényévnyi vastagságú ólomfalra lenne szükség egyetlen egy megállításához), hogy nagyon nehéz őket, és új információkat megtudni róluk.

Az pár évtizede azonban végre már olyan detektorok is rendelkezésre állnak, amelyek révén sikerült kideríteni, hogy a neutrínóknak van tömegük (bár az nagyon kicsi), és hogy ezek menet közben képesek egymásba átalakulni, vagyis oszcillálni. Az új eredmények azonban új kérdéseket is felvetettek, a legnagyobb ezek közül, hogy az egyik típusú neutrínóból a jelek szerint túlságosan sok van, ami a standard modell szempontjából nagyon problémás.

A neutrínók könnyűek, és ha elég energiájuk van, rendkívül gyorsak is: a feltevések szerint a fénysebességet is elérhetik. Csak gyenge kölcsönhatással lépnek kapcsolatba a normál anyag részecskéivel, ami ahogy már említettük, megnehezíti észlelésüket. Ráadásul fix identitásuk sincs, mert képesek egymásba alakulni. Egyes jelek pedig arra utalnak, ahogy a neutrínók és az antineutrínók ugyanazon részecskék, amelyek csak spinjükben különböznek egymástól

Galéria megnyitása
A MiniBooNE belseje

A detektálás megkönnyítésére az egyik bevált megoldás, hogy olyan helyen próbálják észlelni a részecskéket, ahol nagyon sok van belőlük. Erre jó módszer, ha egy atomreaktor közelében van a detektor, de a Fermilab például maga gyártja a neutrínókat: protonokat ütköztetnek egy célpontnak, pionokat hozva létre, amelyekből aztán neutrínók keletkeznek.

A Fermilab a forrás közelében és attól távolabb is rendelkezik detektorral, részben azért, hogy a neutrínók oszcillációját is tanulmányozni tudják a szakértők. A közeli detektor az immár több mint másfél évtizede működő MiniBooNE, amely eddig már több mint 1021 protonütközés eredményét vizsgálta meg. Az adatok egy részét már korábban is elemezték a kutatók, most azonban újabb két év anyaga került be a vizsgálatba, amellyel nagyjából megduplázódott a megfigyelt események száma.

A megfigyelt nyaláb többnyire müon-neutrínókból áll, ahogy az várható is, hiszen a részekéknek a megtett rövid út alatt még nem volt idejük átalakulni. Az új adatok azonban alátámasztották, amit a szakértők egy ideje már sejtenek: az előrejelzésekhez képest meglepően sok elektron-neutrínó is jelen van, ami azért furcsa, mert a rendelkezésre álló út ismereteink szerint az út túl rövid ahhoz, hogy a müon-neutrínókból elektron-neutrínók váljanak.

Galéria megnyitása

A szakértőknek több magyarázatuk is van az eredményekre, és az egyik ezek közül, hogy az ismert három neutrínótípuson túl létezik egy negyedik is, amely rövid idő alatt képes elektron-neutrínóvá alakulni. Ez a negyedik típus lenne a steril-neutrínó, amely kapcsán rögtön felmerülhet kérdésként, hogy ha létezik, eddig miért nem észlelte senki. A kutatók szerint ennek az lehet az oka, hogy a steril-neutrínó a gyenge kölcsönhatásban sem vesz részt, hanem csak a gravitáció hat rá az ismert erők közül.

Azonban a feltevések szerint a steril neutrínó is oszcillál, mégpedig úgy, hogy a müon-neutrínókból először steril-neutrínók lesznek, majd ezek elektron-neutrínókká alakulnak. A steril részecskék létének igazolását persze nagyban nehezíti, hogy ha ezek léteznek, és valóban olyanok, ahogy a kutatók elképzelik őket, nem nagyon van mód közvetlen detektálásukra. Jelenlétüket esetleg úgy lehetne kimutatni, ha sikerülne igazolni, hogy a nyalábból időnként eltűnik egy-egy müon-neutrínó, majd kicsivel később látszólag a semmiből felbukkan egy elektron-neutrínó.

Neked ajánljuk

Kiemelt
-{{ product.discountDiff|formatPriceWithCode }}
{{ discountPercent(product) }}
Új
Teszteltük
{{ product.commentCount }}
{{ voucherAdditionalProduct.originalPrice|formatPrice }} Ft
Ajándékutalvány
0% THM
{{ product.displayName }}
nem elérhető
{{ product.originalPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.grossPrice|formatPriceWithCode }}
{{ product.displayName }}

Tesztek

{{ i }}
{{ totalTranslation }}
Sorrend

Szólj hozzá!

A komment írásához előbb jelentkezz be!
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mondd el, mit gondolsz a cikkről.

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward