Наука и Техника

Наука И Техника
9 августа 2015

Эксперимент по исследованию нейтрино NOvA начал приносить первые результаты

Строительство этого огромного и чрезвычайно дорогого датчика нейтрино заняло большую часть последнего десятилетия. Это вполне объясняет нетерпение, с которым научное сообщество ожидало получения первых результатов эксперимента NOvA (Neutrinos from the Main Injector Off-Axis Electron Neutrino Appearance), которые являются показателем работоспособности этого грандиозного научного эксперимента. И недавно датчик NOvA, ширина и высота которого составляют 15 метров, а длина - 60 метров, произвел запись первых данных, в которых отражен так называемый процесс колебаний нейтрино, переход этих частиц из одного вида в другой во время их полета от источника к датчику.

Система эксперимента NOvA состоит из источника нейтрино NuMI, который создает направленный луч этих неуловимых частиц. Некоторые из излученных нейтрино, прошедшие более 800 километров сквозь земные породы, успевают обратиться из нейтрино одного вида (аромата) в нейтрино другого вида, что регистрируется высокочувствительным оборудованием детектора. Но, из-за "неуловимой" природы этих частиц, детектор улавливает лишь крошечную часть от триллионов этих частиц, излученных источником.

Более всего ученых интересует то, что именно происходит с нейтрино во время их движения. Согласно имеющейся теории, излученные мюонные нейтрино за время их полета от источника к детектору должны успевать колебаться, превращаясь в электронные и тау-нейтрино.

Согласно докладу, оглашенному на конференции, проводимой американским Физическим обществом, ученые ил Лаборатории Ферми объявили, что из запущенных в сторону приемника 201 "помеченных" особым образом мюонных нейтрино, датчика достигли всего лишь 33 частицы. Из этих 33 частиц всего восемь являлись электронными нейтрино, остальные частицы превратились в тау-нейтрино и лишь одной частице удалось достичь детектора в изначальном неизмененном состоянии.

Датчик NOvA будет собирать данные в течение шести лет. За это время будет накоплен такой объем научных данных, анализ которого позволить ученым достаточно хорошо изучить некоторые аспекты природы неуловимых нейтрино. Так же эти данные позволят ученым найти ответы на некоторые фундаментальные вопросы, в частности, какой из типов нейтрино является самым тяжелым, являются ли нейтрино своими собственными античастицами и т.п. ?

Кроме экспериментов, связанных с изучением частиц нейтрино, оборудование эксперимента NOvA будет использовано для проведения других экспериментов, в ходе которых ученые попытаются обнаружить связь некоторого рода между нейтронами и различными видами бозонов Хиггса. И все эти эксперименты позволят пролить некоторый свет на загадки элементарных частиц, этих "строительных кирпичиков", из которых состоит все во Вселенной, определить точные значения некоторых физических констант и обнаружить причины дисбаланса между количеством вещества и антивещества, который наблюдается в изученной людьми части Вселенной.